Gram-Αρνητικό - Gram βακτήρια -

εισαγωγή

Τα αρνητικά κατά Gram είναι τα βακτηρίδια που - αφού υποβληθούν στην τεχνική χρώσης Gram - παίρνουν χρώμα που κυμαίνεται από ροζ έως κόκκινο.

Η βαφή Gram είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση των βακτηριδίων σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του κυτταρικού τους τοιχώματος. Ανήκουν στην ίδια ομάδα - Gram-αρνητικό ή θετικό - δεν σημαίνει ότι υπάρχει μια φυλογενετική σχέση μεταξύ των διαφόρων βακτηριδιακών ειδών αυτής της ομάδας.

Βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα

Το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα μπορεί να οριστεί ως μια άκαμπτη δομή που περικλείει το βακτηριακό κύτταρο δίνοντάς του μια ορισμένη ευρωστία και κλιματισμό του σχήματος.

Το θεμελιώδες στοιχείο που συνιστά το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα είναι η πεπτιδογλυκάνη (αλλιώς γνωστή ως βακτήρια ή μουκλεπεπτίδιο μουρεΐνης ).

Η πεπτιδογλυκάνη είναι ένα πολυμερές που αποτελείται από μεγάλες γραμμικές πολυσακχαριτικές αλυσίδες, ενωμένες μεταξύ τους με σταυροειδείς δεσμούς μεταξύ υπολειμμάτων αμινοξέων.

Οι αλυσίδες πολυσακχαριτών αποτελούνται από την επανάληψη ενός δισακχαρίτη, που συνίσταται στη σειρά δύο μονοσακχαριτών: η Ν-ακετυλογλυκοζαμίνη (ή NAG ) και το Ν-ακετυλομουραμικό οξύ (ή NAM ), που συνδέονται μεταξύ τους με γλυκοσιδικούς δεσμούς β-1 τύπου, 6.

Οι δισακχαρίτες στη συνέχεια συνδέονται μεταξύ τους με γλυκοσιδικούς δεσμούς τύπου β-1, 4.

Σε συνδυασμό με κάθε μόριο NAM βρίσκουμε μια "ουρά" πέντε αμινοξέων (ένα πενταπεπτίδιο ) που τελειώνει με δύο αμινοξέα ίσα, ακριβέστερα, με δύο μόρια D-αλανίνης .

Αυτά είναι αυτά τα τερματικά μόρια ϋ-Αλανίνης που - μετά τη δράση του ενζύμου τρανσπεπτιδάση - επιτρέπουν τον σχηματισμό εγκάρσιων δεσμών μεταξύ των παράλληλων αλυσίδων της πεπτιδογλυκάνης.

Ειδικότερα, η τρανσπεπτιδάση προέρχεται από έναν πεπτιδικό δεσμό μεταξύ του τρίτου αμινοξέος μιας αλυσίδας πολυσακχαρίτη και του τέταρτου αμινοξέος της παράλληλης αλυσίδας πολυσακχαρίτη.

Λειτουργίες κυτταρικού τοιχώματος

Το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα παίζει έναν πολύ σημαντικό προστατευτικό ρόλο ενάντια στο βακτηριακό κύτταρο, αλλά όχι μόνο, είναι επίσης σε θέση να ρυθμίζει τη μεταφορά ουσιών μέσα στο ίδιο το κύτταρο.

Ως εκ τούτου, μπορεί να αναφερθεί ότι οι κύριες λειτουργίες του κυτταρικού τοιχώματος είναι:

Αποτρέψτε την διάσπαση των βακτηριακών κυττάρων λόγω της οσμωτικής πίεσης. Στην πραγματικότητα, πολύ συχνά, τα βακτήρια ζουν σε υποτονικά περιβάλλοντα, δηλαδή σε περιβάλλοντα όπου υπάρχουν μεγάλες ποσότητες νερού και οι οποίες είναι "πιο αραιωμένες" από το εσωτερικό περιβάλλον του βακτηριακού κυττάρου. Αυτή η διαφορά στη συγκέντρωση αναγκάζει το νερό να περάσει από το εξωτερικό περιβάλλον (λιγότερο συγκεντρωμένο) στο βακτηριακό κύτταρο (πιο συγκεντρωμένο) σε μια προσπάθεια εξίσωσης της συγκέντρωσης μεταξύ των δύο περιβαλλόντων. Η ανεξέλεγκτη εισροή νερού θα μπορούσε να προκαλέσει τη διόγκωση του βακτηριακού κυττάρου μέχρι να σκάσει (οσμωτική λύση).
Η λειτουργία του κυτταρικού τοιχώματος είναι ακριβώς να αντισταθεί στην εξωτερική πίεση του νερού, εμποδίζοντας έτσι τη διόγκωση και τη βακτηριακή λύση.
Προστατεύστε τη μεμβράνη πλάσματος και το κυτταρικό περιβάλλον από μόρια ή ουσίες επιβλαβείς για τον ίδιο ρυθμό.
Ρυθμίστε την είσοδο θρεπτικών ουσιών στο βακτηριακό κύτταρο.

Όλα όσα έχουν περιγραφεί μέχρι τώρα ισχύουν τόσο για το τοίχωμα κυττάρων αρνητικού κατά Gram όσο και για το κυτταρικό τοίχωμα Gram-θετικό.

Ωστόσο, δεδομένου ότι ο σκοπός αυτού του άρθρου είναι να παράσχει ενδείξεις σχετικά με τα χαρακτηριστικά Gram-αρνητικών βακτηρίων, μόνο το κυτταρικό τοίχωμα του τελευταίου θα περιγραφεί παρακάτω και αυτό των Gram-θετικών δεν θα ληφθεί υπόψη.

Gram-αρνητικό κυτταρικό τοίχωμα

Στο Gram-αρνητικό τοίχωμα ο πεπτιδικός δεσμός που σχηματίζεται μεταξύ των πολυσακχαριτικών αλυσίδων της πεπτιδογλυκάνης είναι άμεσος.

Το Gram-αρνητικό κυτταρικό τοίχωμα είναι πολύ λεπτό και έχει πάχος 10 nm, αλλά είναι μάλλον περίπλοκο, αφού η πεπτιδογλυκάνη περιβάλλεται από μια εξωτερική μεμβράνη αγκυρωμένη σ 'αυτήν.

Η εξωτερική μεμβράνη αποτελείται από ένα εσωτερικό φύλλο φωσφολιπιδίων και ένα εξωτερικό φύλλο που σχηματίζεται από λιποπολυσακχαρίτη (ή LPS ).

Η εξωτερική μεμβράνη και η πεπτιδογλυκάνη συνδέονται μεταξύ τους μέσω λιποπρωτεϊνών . Δεδομένου ότι η παρουσία μόνο λιποπρωτεϊνών στην εξωτερική μεμβράνη θα παρεμπόδιζε τη διέλευση υδρόφιλων μορίων, άλλα μεμονωμένα συμπλέγματα πρωτεΐνης που ονομάζονται πορώδεις είναι επίσης παρόντα στη μεμβράνη. Οι πορώδες είναι κανάλια που επιτρέπουν τη διέλευση μικρών υδρόφιλων μορίων.

Για τη μεταφορά μεγαλύτερων μορίων, ωστόσο, υπάρχουν και άλλες μεταφορικές πρωτεΐνες, οι φορείς .

Ο χώρος που υπάρχει μεταξύ της εξωτερικής μεμβράνης και της πεπτιδογλυκάνης ονομάζεται περιπλάσμα και περιέχει πρωτεΐνες και ένζυμα με βιολογικές λειτουργίες.

Ο λιποπολυσακχαρίτης αντικαθίσταται από τρία διαφορετικά μέρη:

Ένα εσωτερικό λιπιδικό τμήμα που ονομάζεται λιπίδιο Α το οποίο έχει λειτουργίες ενδοτοξίνης, παίζει επομένως έναν σημαντικό ρόλο στην παθογονικότητα των Gram-αρνητικών.
Ένα κεντρικό τμήμα πολυσακχαρίτη που ονομάζεται πυρήνας .
Μια εξωτερική αλυσίδα πολυσακχαριτών που ονομάζεται αντιγόνο O. Αυτός ο πολυσακχαρίτης αποτελείται από απλά σάκχαρα διαφόρων ειδών που συνδυάζονται σε μπλοκ τριών ή πέντε μονάδων και επαναλαμβάνονται αρκετές φορές για να σχηματίσουν μόρια με ορισμένα αντιγονικά χαρακτηριστικά που είναι τυπικά για κάθε βακτηριακό είδος.

Γραμμική κηλίδα

Η χρώση με Gram είναι μια διαδικασία που σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε το 1884 από τον Δανικό βακτηριολόγο Hans Christian Gram.

Το πρώτο στάδιο αυτής της διαδικασίας περιλαμβάνει την προετοιμασία ενός θερμού επιχρίσματος (δηλαδή ενός λεπτού υμενίου από το προς ανάλυση υλικό). Με άλλα λόγια, ένα δείγμα των βακτηρίων που πρόκειται να αναλυθούν τοποθετείται σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα και - μέσω της χρήσης θερμότητας - οι μικροοργανισμοί θανατώνονται και μπλοκαριστούν στην ίδια την ολίσθηση (θερμή στερέωση). Μετά την προετοιμασία του επιχρίσματος, μπορείτε να προχωρήσετε με τον πραγματικό χρωματισμό.

Η τεχνική χρώσης Gram περιλαμβάνει τέσσερις κύριες φάσεις.

Βήμα 1

Η ζεστατισμένη επιδερμίδα πρέπει να καλύπτεται με τη βαφή κρύσταλλο ιώδες (επίσης γνωστή ως ιώδη γεντιανής) για τρία λεπτά. Με αυτό τον τρόπο όλα τα βακτηριακά κύτταρα θα γίνουν μοβ.

Βήμα 2

Σε αυτό το σημείο, το διάλυμα Lugol (ένα υδατικό διάλυμα ιωδίου και ιωδιούχου καλίου, που ορίζεται ως παράγοντας χάραξης καθώς είναι ικανό να σταθεροποιήσει το χρώμα) χύνεται πάνω στην ολίσθηση και αφήνεται να δράσει για περίπου ένα λεπτό.

Το διάλυμα Lugol είναι πολικό και διεισδύει στο βακτηριακό κύτταρο όπου συναντά το κρυσταλλικό ιώδες με το οποίο σχηματίζει ένα υδρόφοβο σύμπλεγμα.

Βήμα 3

Η πλάκα πλένεται με λευκαντικό (συνήθως αλκοόλη ή ακετόνη) για περίπου είκοσι δευτερόλεπτα. Κατόπιν πλύνετε με νερό για να σταματήσετε τη δράση του λευκαντικού.

Στο τέλος αυτής της φάσης, τα θετικά κατά Gram βακτηριακά κύτταρα θα έχουν διατηρήσει το μοβ χρώμα.

Τα Gram-αρνητικά κύτταρα, από την άλλη πλευρά, θα αποχρωματιστούν. Αυτό συμβαίνει επειδή το αλκοόλ προσβάλλει τη λιποπολυσακχαριτική δομή της εξωτερικής μεμβράνης αυτών των βακτηρίων, διευκολύνοντας έτσι την απώλεια της προηγουμένως απορροφούμενης βαφής.

Βήμα 4

Μια δεύτερη χρωστική ουσία (συνήθως, φουκσίνη οξέος ή σαφρανίνη ) προστίθεται στη διαφάνεια και αφήνουν λίγα λεπτά για δράση.

Στο τέλος αυτής της φάσης, τα κύτταρα Gram-αρνητικών βακτηρίων, που προηγουμένως αποχρωματίστηκαν, θα πάρουν χρώμα που κυμαίνεται από ροζ έως κόκκινο.

Τύποι Gram-αρνητικών βακτηριδίων

Όπως και η Gram-θετική ομάδα, η Gram-αρνητική ομάδα περιλαμβάνει επίσης πολλά βακτηριακά είδη.

Στη συνέχεια, μερικά από τα κύρια βακτηρίδια που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα θα παρουσιαστούν σύντομα.

Escherichia coli

Το Ε. Coli είναι ένα βακτήριο που υπάρχει κανονικά σε βακτηριακή χλωρίδα του ανθρώπινου εντέρου, αλλά σε ανοσοκατεσταλμένα άτομα μπορεί να προκαλέσει ευκαιριακές λοιμώξεις.

Στην πραγματικότητα, το Ε. Coli είναι υπεύθυνο για ευκαιριακές λοιμώξεις που προκαλούν ασθένειες όπως η ουρηθροκυστίτιδα, η προστατίτιδα, η νεογνική μηνιγγίτιδα, η εντεροαιμορραγική κολίτιδα, η υδαρής διάρροια ή η διάρροια ή η σήψη του ταξιδιώτη.

Ανάλογα με τον τύπο της λοίμωξης που προκαλεί η E. coli, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικοί τύποι αντιβιοτικών. Τα πλέον χρησιμοποιούμενα φάρμακα είναι οι καρβαπενέμες, μερικές πενικιλίνες, μονοβακτάμες, αμινογλυκοσίδες, κεφαλοσπορίνες ή μακρολίδες (όπως κλαριθρομυκίνη ή αζιθρομυκίνη).

Βακτήρια που ανήκουν στο γένος Salmonella

Αυτά τα βακτήρια είναι υπεύθυνα για μολύνσεις της γαστρεντερικής οδού που μπορεί να προκαλέσουν ασθένειες όπως γαστρεντερίτιδα, τυφοειδής (εντερικός πυρετός) και διάρροια.

Για την καταπολέμηση λοιμώξεων που προκαλούνται από αυτά τα βακτηρίδια, συνήθως χρησιμοποιούνται σιπροφλοξασίνη, αμοξικιλλίνη ή κεφτριαξόνη.

Klebsiella pneumoniae

Το K. pneumoniae είναι υπεύθυνο για λοιμώξεις του γεννητικού συστήματος που προκαλούν κυστίτιδα, προστατίτιδα ή ουρηθροκύστη και αναπνευστικές λοιμώξεις που προκαλούν αποστήματα πνεύμονα ή πνευμονία.

Κεφαλοσπορίνες, καρβαπενέμες, φθοροκινολόνες ή κάποιοι τύποι πενικιλλίνης χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία λοιμώξεων με Κ. Pneumoniae .

Βακτήρια που ανήκουν στο γένος Shigella

Αυτοί οι μικροοργανισμοί είναι υπεύθυνοι για την εμφάνιση ασθενειών όπως η βακτηριακή δυσεντερία και η οξεία γαστρεντερίτιδα.

Συνήθως, οι φθοροκινολόνες χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία αυτού του τύπου μόλυνσης.

Vibrioni (ή Vibrio)

Οι δονητές είναι καμπύλες βακίλλους, δηλαδή βακτηρίδια που χαρακτηρίζονται από σχήμα "κόμμα".

Μεταξύ των παθογόνων δονήσεων για τον άνθρωπο, θυμόμαστε:

Vibrio cholerae, υπεύθυνος για την εμφάνιση της χολέρας. Γενικά, οι λοιμώξεις του V. cholerae αντιμετωπίζονται με τετρακυκλίνη ή φθοροκινολόνες.
Vibrio parahaemolyticus, υπεύθυνος για τη γαστρεντερίτιδα, την εντεροκολίτιδα, τη διάρροια και το δυσεντερικό σύνδρομο.

Σε περίπτωση μόλυνσης με V. parahaemolyticus μπορεί να χρησιμοποιηθούν αντιβιοτικά όπως φθοροκινολόνες ή τετρακυκλίνες. Σε μερικές περιπτώσεις η θεραπεία με αντιβιοτικά μπορεί να αποφευχθεί και μπορεί να γίνει συμπτωματική θεραπεία.

Βακτήρια που ανήκουν στο γένος Yersinia

Τα βακτηρίδια του γένους Yersinia είναι βακίλλους, δηλαδή είναι βακτήρια που χαρακτηρίζονται από κυλινδρικό σχήμα.

Μεταξύ των παθογόνων Yersinia για τους ανθρώπους, θυμόμαστε:

Yersinia enterocolitica, υπεύθυνος για την εμφάνιση γαστρεντερικών λοιμώξεων που προκαλούν ασθένειες όπως οξεία γαστρεντερίτιδα ή μεσεντερική αδενίτιδα. Οι λοιμώξεις του Y. enterocolitica συνήθως αντιμετωπίζονται με αντιβιοτικά όπως οι φθοροκινολόνες, τα σουλφοναμίδια ή οι αμινογλυκοσίδες.
Yersinia pestis, υπεύθυνος για την έναρξη της παρωτίτιδας. Οι λοιμώξεις που προκαλούνται από τον Y. pestis μπορούν να αντιμετωπιστούν με αμινογλυκοσίδες, χλωραμφενικόλη ή φθοροκινολόνες.

Campylobacter jejuni

Ο C. jejuni είναι ένας σπειροειδής βακίλος υπεύθυνος για την εμφάνιση οξείας εντερίτιδας και διάρροιας.

Οι λοιμώξεις που προκαλεί μπορούν να θεραπευτούν με μακρολίδια (όπως για παράδειγμα με ερυθρομυκίνη) ή με φθοροκινολόνες.

Helicobacter pylori

Το H. pylori είναι ένας καμπύλος βακίλος υπεύθυνος για την εμφάνιση γαστρεντερικών ασθενειών όπως η χρόνια ενεργή γαστρίτιδα και το πεπτικό έλκος.

Η θεραπεία για την εξάλειψη του Helicobacter pylori περιλαμβάνει τη χρήση τριών διαφορετικών τύπων φαρμάκων:

Κολλοειδές βισμούθιο, ένα κυτταροπροστατευτικό που χρησιμοποιείται για την πρόληψη της προσκόλλησης του Helicobacter pylori στον γαστρικό βλεννογόνο.
Ομεπραζόλη ή άλλος αναστολέας της αντλίας πρωτονίων έτσι ώστε να μειωθεί η έκκριση οξέος του στομάχου.
Αμοξικιλλίνη και / ή κλαριθρομυκίνη, τετρακυκλίνη ή μετρονιδαζόλη (αντιβιοτικά φάρμακα για τη θανάτωση βακτηριακών κυττάρων).

Haemophilus influenzae

Το H. influenzae είναι ένα Gram-αρνητικό βακτήριο υπεύθυνο για λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος και του νευρικού συστήματος που μπορεί να προκαλέσει οξεία ωτίτιδα, επιγλωττίτιδα, ιγμορίτιδα, βρογχίτιδα, πνευμονία ή οξεία βακτηριακή μηνιγγίτιδα.

Τα αντιβιοτικά που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θεραπεία λοιμώξεων από Η . Influenzae είναι οι κεφαλοσπορίνες, οι πενικιλίνες ή τα σουλφάρα.