Грам-негатив - бактерії граму -

введення

Грам-негативи - це бактерії, які - після того, як вони піддаються техніці фарбування по Граму - приймають колір, від рожевого до червоного.

Фарбування по Граму є методом, що використовується для класифікації бактерій відповідно до характеристик їх клітинної стінки. Приналежність до однієї групи - грамнегативна або позитивна - не означає, що між різними бактеріальними видами цієї групи існує філогенетична зв'язок.

Бактеріальна клітинна стінка

Бактеріальну клітинну стінку можна визначити як жорстку структуру, яка охоплює бактеріальну клітину, надаючи йому певну стійкість і кондиціонуючу її форму.

Фундаментальним елементом, що представляє бактеріальну клітинну стінку, є пептидоглікан (інакше відомий як бактеріальний або муреін-мукопептид ).

Пептидоглікан являє собою полімер, що складається з довгих лінійних полісахаридних ланцюгів, з'єднаних разом поперечними зв'язками між амінокислотними залишками.

Полісахаридні ланцюги складаються з повторення дисахариду, що складається, в свою чергу, з двох моносахаридів: N-ацетилглюкозаміну (або NAG ) і N-ацетилмурамової кислоти (або NAM ), пов'язаних між собою глікозидними зв'язками β-1 типу., 6.

Потім дисахариди зв'язуються один з одним глікозидними зв'язками типу β-1, 4.

Зв'язаний з кожною молекулою NAM ми знаходимо "хвіст" з п'яти амінокислот ( пентапептид ), який закінчується двома амінокислотами, рівними, точніше, з двома молекулами D-аланіну .

Саме ці термінальні молекули D-аланіну, які - після дії ферменту транспептидази - дозволяють утворювати поперечні зв'язки між паралельними ланцюгами пептидоглікану.

Більш конкретно, транспептидаза породжує пептидний зв'язок між третьою амінокислотою полісахаридного ланцюга і четвертою амінокислотою паралельної полісахаридної ланцюга.

Функції клітинної стінки

Бактеріальна клітинна стінка відіграє дуже важливу захисну роль проти бактеріальної клітини, але не тільки, вона також здатна регулювати транспорт речовин всередині самої клітини.

Отже, можна стверджувати, що основними функціями клітинної стінки є:

Запобігають розпаду бактеріальних клітин внаслідок осмотичного тиску. Насправді, дуже часто, бактерії живуть в гіпотонічних середовищах, тобто в середовищах, в яких присутні великі кількості води і які "більш розбавлені", ніж внутрішня середовище бактеріальної клітини. Ця різниця в концентрації змушує воду переходити з зовнішнього середовища (менш концентрованої) у бактеріальну клітину (більш концентровану) у спробі вирівняти концентрацію між двома середовищами. Неконтрольоване надходження води призведе до того, що бактеріальна клітина розбухне до тих пір, поки вона не прорветься (осмотичний лізис).
Функція клітинної стінки полягає в тому, щоб точно протистояти зовнішньому тиску води, таким чином запобігаючи набряк і бактеріальний лізис.
Захищають плазматичну мембрану і клітинну середу від молекул або речовин, шкідливих для того ж биття.
Налаштуйте введення поживних речовин у бактеріальну клітину.

Все, що було описано до цих пір, є дійсним як для грамнегативної клітинної стінки, так і для грампозитивної клітинної стінки.

Однак, оскільки мета цієї статті полягає в тому, щоб надати ознаки щодо характеристик грамнегативних бактерій, тільки клітинна стінка останньої буде описана нижче, а грам-позитивні не будуть розглянуті.

Грам-негативна клітинна стінка

У грамнегативній стінці пептидний зв'язок, утворений між полісахаридними ланцюгами пептидоглікану, є прямим.

Грам-негативна клітинна стінка дуже тонка і має товщину 10 нм, але досить складна, оскільки пептидоглікан оточений зовнішньою мембраною, прив'язаною до неї.

Зовнішня мембрана складається з внутрішнього фосфоліпідного листка і зовнішньої листки, утвореної ліпополісахаридом (або LPS ).

Зовнішня мембрана і пептидоглікан пов'язані між собою через ліпопротеїни . Оскільки присутність тільки ліпопротеїнів на зовнішній мембрані перешкоджає проходженню гідрофільних молекул, на мембрані також присутні інші конкретні білкові комплекси, які називаються поринами . Порини є каналами, які дозволяють проходити малі гідрофільні молекули.

Для транспортування великих молекул, однак, є й інші білки- носії, носії .

Простір між зовнішньою мембраною і пептидогліканом називається периплазмою і містить білки і ферменти з біологічними функціями.

Ліпополісахарид замінюється трьома окремими частинами:

Внутрішня ліпідна частина, яка називається ліпідом А, що має функції ендотоксину, відіграє важливу роль у патогенності грам-негативів;
Центральна частина полісахариду називається ядром ;
Зовнішня полісахаридна ланцюг називається антигеном O. Цей полісахарид складається з простих цукрів різних видів, об'єднаних у блоки з трьох або п'яти одиниць і повторюваних кілька разів для утворення молекул з певними антигенними характеристиками, типовими для кожного виду бактерій.

Грам пляма

Фарбування за грамом - це процедура, розроблена і розроблена в 1884 році датським бактеріологом Гансом Крістіаном Грамом.

Перший етап цієї процедури передбачає приготування гарячого мазка (тобто тонкої плівки матеріалу, що підлягає аналізу). Іншими словами, зразок бактерій, що підлягають аналізу, розміщують на слайді і - за допомогою тепла - мікроорганізми вбивають і блокують на самому слайді (гаряча фіксація). Після приготування мазка можна приступити до фактичного фарбування.

Метод фарбування за Грамом включає чотири основні фази.

Крок 1

Гарячий фіксований мазок повинен бути покритий кристалічно-фіолетовим барвником (також відомий як ганчіан-фіолетовий) протягом трьох хвилин. Таким чином, всі бактеріальні клітини стануть пурпуровими.

Крок 2

На цьому місці розчин Луголя (водний розчин йоду і йодиду калію, який визначається як агент для травлення, оскільки він здатний фіксувати колір), виливається на предметне скло і залишається діяти протягом однієї хвилини.

Розчин Луголя є полярним і проникає в бактеріальну клітину, де він зустрічається з кристалічним фіолетом, з яким він утворює гідрофобний комплекс.

Крок 3

Слайд промивають відбілювачем (зазвичай спиртом або ацетоном) протягом приблизно двадцяти секунд. Потім промийте його водою, щоб зупинити дію відбілювача.

Наприкінці цієї фази клітини грампозитивних бактерій збережуть фіолетовий колір.

Грам-негативні клітини, з іншого боку, будуть знебарвлені. Це відбувається тому, що алкоголь атакує ліпополісахаридну структуру зовнішньої мембрани цих бактерій, таким чином полегшуючи втрату раніше абсорбованого барвника.

Крок 4

Другий барвник (зазвичай, кислотний фуксин або сафранин ) додають до слайду і залишають на пару хвилин діяти.

Наприкінці цієї фази клітини грамнегативних бактерій, попередньо знебарвлені, приймуть колір, який коливається від рожевого до червоного.

Типи грамнегативних бактерій

Як і грам-позитивна група, грамнегативна група також включає численні бактеріальні види.

Нижче коротко проілюстровані деякі з основних бактерій, що належать до цієї групи.

Escherichia coli

Е. coli є бактеріями, які зазвичай присутні в бактеріальній флорі кишечника людини, але у імунодефіцитних суб'єктів вона може викликати опортуністичні інфекції.

Насправді, Е. coli відповідає за опортуністичні інфекції, що викликають такі захворювання, як уретроцистит, простатит, неонатальний менінгіт, ентерогеморагічний коліт, водяниста діарея або діареї дорожніх чи сепсис.

Залежно від типу інфекції, що викликає Е. coli, можна використовувати різні типи антибіотиків. Найбільш використовуваними препаратами є карбапенеми, деякі пеніциліни, монобактами, аміноглікозиди, цефалоспорини або макроліди (такі як кларитроміцин або азитроміцин).

Бактерії, що належать до роду Salmonella

Ці бактерії несуть відповідальність за інфекції шлунково-кишкового тракту, які можуть викликати такі захворювання, як гастроентерит, черевний тиф (ентерологічна лихоманка) і діарея.

Для боротьби з інфекціями, що викликаються цими бактеріями, зазвичай використовують ципрофлоксацин, амоксицилін або цефтріаксон.

Klebsiella pneumoniae

K. pneumoniae відповідає за інфекції сечових шляхів, які викликають цистит, простатит або уретроцисти і респіраторні інфекції, що викликають абсцеси легенів або пневмонію.

Цефалоспорини, карбапенеми, фторхінолони або деякі типи пеніцилінів використовуються для лікування інфекцій з K. pneumoniae .

Бактерії, що належать до роду Shigella

Ці мікроорганізми відповідальні за виникнення таких захворювань, як бацилярна дизентерія і гострий гастроентерит.

Зазвичай фторхінолони використовуються для лікування цього типу інфекції.

Vibrioni (або Vibrio)

Вібріони - це вигнуті бацили, тобто бактерії, що характеризуються формою «кома».

Серед патогенних вібрацій для людини ми згадуємо:

Vibrio cholerae, відповідальний за настання холери. Як правило, інфекції V. cholerae обробляють тетрацикліном або фторхінолоном.
Vibrio parahaemolyticus, відповідальний за гастроентерит, ентероколіт, діарею і дизентерійно-подібний синдром.

У разі зараження V. parahaemolyticus можуть бути використані антибіотики, такі як фторхінолони або тетрацикліни. У деяких випадках антибіотикотерапію можна уникнути і можна провести симптоматичне лікування.

Бактерії, що належать до роду Yersinia

До бактерій роду Yersinia відносяться бацили, тобто вони є бактеріями, що характеризуються циліндричною формою.

Серед патогенів Yersinia для людини ми згадуємо:

Yersinia enterocolitica, відповідальна за початок шлунково-кишкових інфекцій, що викликають такі захворювання, як гострий гастроентерит або мезентеріальний аденит. Інфекції Y. enterocolitica зазвичай лікують антибіотиками, такими як фторхінолони, сульфонаміди або аміноглікозиди.
Yersinia pestis, відповідальний за настання бубонної чуми. Інфекції, викликані Y. pestis, можна лікувати аміноглікозидами, хлорамфеніколом або фторхінолонами.

Campylobacter jejuni

C. jejuni являє собою спіралеподібну паличку, відповідальну за початок гострого ентериту і діареї.

Інфекції, які він викликає, можна лікувати макролідами (такими як, наприклад, еритроміцин) або фторхінолонами.

Helicobacter pylori

H. pylori є криволінійною паличкою, відповідальною за початок шлунково-кишкових захворювань, таких як хронічний активний гастрит і виразкова хвороба.

Лікування ерадикації Helicobacter pylori передбачає використання трьох різних видів лікарських засобів:

Колоїдний вісмут, цитопротектор, що використовується для запобігання адгезії Helicobacter pylori до слизової оболонки шлунка;
Омепразол або інший інгібітор протонного насоса для зниження секреції кислоти шлунком;
Амоксицилін та / або кларитроміцин, тетрациклін або метронідазол (антибіотичні препарати для знищення бактеріальних клітин).

Haemophilus influenzae

H. influenzae - грамнегативна бактерія, відповідальна за інфекції дихальних шляхів і нервової системи, які можуть викликати гострий отит, епіглоттит, синусит, бронхіт, пневмонію або гострий бактеріальний менінгіт.

Антибіотики, які зазвичай використовуються для лікування інфекцій H. influenzae, це цефалоспорини, пеніциліни або препарати сульфа.