загальність
Грам-позитивні бактерії - як це можна зробити з власного імені, - позитивні для забарвлення за Грамом, зберігаючи фіолетовий колір після того, як піддався такому лабораторному аналізу.
Бактеріальна клітинна стінка
Бактеріальну клітинну стінку можна визначити як різновид жорсткого "контейнера", який охоплює бактеріальну клітину, надаючи йому певну міцність і кондиціонуючу його форму.
Фундаментальним компонентом клітинної стінки 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 типу β-1, 6.
Потім дисахариди зв'язуються один з одним глікозидними зв'язками типу β-1, 4.
Зв'язана з кожною молекулою NAM знаходимо пентапептид (тобто "хвіст" з п'яти амінокислот), який закінчується двома рівними амінокислотами, зокрема, з двома молекулами D-аланіну .
Саме ці термінальні D-аланіни, які після дії ферменту транспептидази, дозволяють утворювати поперечні зв'язки в пептидоглікані.
Точніше, транспептидаза породжує пептидний зв'язок між третьою амінокислотою полісахаридної ланцюга і четвертою амінокислотою паралельної полісахаридної ланцюга.
функції
Клітинна стінка не тільки відіграє захисну роль проти бактеріальної клітини, але й регулює транспортування в ній речовин.
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 описане досі можна знайти як у грампозитивних, так і в грамотрицальних стінах.
Однак, оскільки метою даної статті є з'ясування особливостей грампозитивних бактерій, нижче будуть описані лише характеристики клітинної стінки останньої, а грамнегативна стінка не розглядатиметься.
Грампозитивна клітинна стінка
У грампозитивній стінці пептидний зв'язок між полісахаридними ланцюгами пептидоглікану утворюється через пентаглициновий міст, тобто міст, що складається з п'яти молекул гліцину (амінокислоти).
Грампозитивна клітинна стінка є однорідною і відносно товстою (20-80 нм). Він складається з декількох шарів пептидоглікану, які перетинаються теїковими кислотами (полімерами спиртів і фосфатів).
Грам-позитивна стінка дуже полярна і дозволяє проникнення гідрофільних молекул (таких як ті, що використовуються в забарвленні за Грамом, які будуть описані нижче), але не гідрофобних сполук.
Грам пляма
Пляма Грам - 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.
Оскільки грампозитивна клітинна стінка є полярною, гідрофобний комплекс кристала-йоду не може перетнути його, залишаючись таким чином блокованим в самій бактеріальній клітині.
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 нападає на липополисахаридную структуру зовнішньої мембрани, характерну для грамнегативних і відсутній у грампозитивних, 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, які зазнали знебарвлення в попередній фазі, приймуть колір, який коливається від рожевого до червоного.
Типи грампозитивних бактерій
Велика грам-позитивна група включає багато бактеріальні види.
Нижче будуть коротко перераховані деякі бактерії, що належать до цієї великої категорії.
Стафілококи (або стафілококи)
Стафілококи - це коки (тобто сферичні бактерії), що належать до родини Staphylococcaceae . Стафілококи ростуть у скупченнях.
Серед різних видів патогенних стафілококів нагадаємо:
- Staphylococcus aureus, відповідальний за різні інфекції сечостатевого тракту, системи снігу, шкіри, кісток, суглобів, серцево-судинної системи, дихальних шляхів і ока. Крім того, ця бактерія також відповідає за опортуністичні інфекції, пов'язані з порушенням імунної системи господаря, нозокоміальними опортуністичними інфекціями (тобто інфекціями, укладеними в медичних закладах) і хворобами, що передаються за допомогою харчових продуктів.
- Staphylococcus epidermidis, відповідальний за інфекції серцево-судинної системи, опортуністичні інфекції, пов'язані з компромісом імунної системи господаря і нозокоміальними опортуністичними інфекціями.
- Staphylococcus saprophyticus, відповідальний за інфекції сечовивідних шляхів.
Як правило, проти цього типу бактерій використовують антибіотики, такі як пеніциліни, ванкоміцин, даптоміцин, цефалоспорини або фторхінолони.
Стрептококи (або стрептококи)
Стрептококи являють собою коки, які ростуть парами або утворюють ланцюги. Стрептококи здатні виробляти токсини, здатні знищувати еритроцити, тобто вони мають гемолітичну активність.
Стрептококи можуть, у свою чергу, бути розділені відповідно до ступеня гемолізу, який вони індукують. Тому можна виділити:
- Альфа-гемолітичні (або α-гемолітичні) стрептококи, що викликають частковий гемоліз;
- Бета-гемолітичні (або β-гемолітичні) стрептококи, які викликають тотальний гемоліз;
- Гамма-гемолітичні (або γ-гемолітичні) стрептококи, які не викликають гемолізу.
Серед патогенних стрептококів ми згадуємо:
- Streptococcus pyogenes, відповідальний за інфекції дихальних шляхів, шкіри, кісток, суглобів, серцево-судинної системи, травних залоз і черевної порожнини. Крім того, він також відповідає за опортуністичні інфекції у гостей з порушеною імунною системою.
- Streptococcus agalactiae, відповідальний за інфекції у плода і новонародженого, інфекції нервової системи і дихальних шляхів.
- Streptococcus pneumoniae, відповідальний за інфекції дихальних шляхів, нервової системи, серцево-судинної системи, травних залоз, перитонеальної порожнини і опортуністичних інфекцій, пов'язаних з порушенням імунної системи господаря.
Зазвичай проти стрептококів застосовують бета-лактамні та макролідні антибіотики.
Clostridium (або Clostridium)
Клостридії - це бацили (тобто циліндричні бактерії), які - в несприятливих умовах навколишнього середовища - здатні генерувати спори, щоб вижити.
Серед різних існуючих патогенних клостридій ми згадуємо:
- Clostridium difficile, ця бактерія може бути частиною нормальної бактеріальної флори людини і відповідальна за опортуністичні інфекції шлунково-кишкового тракту. Вона є основною причиною псевдомембранозного коліту, який може виникати у пацієнтів, які лікувалися тривалий час і у великих дозах з різними видами антибіотичних препаратів. Антибіотики, такі як метронідазол, хлорамфенікол, ванкоміцин або еритроміцин, зазвичай використовуються проти інфекцій Clostridium difficile .
- Clostridium tetani, відповідальний за правцевий (або спастичний параліч). Як правило, проти цієї бактерії використовують метронідазол або бензилпеніцилін. Також існує вакцина для запобігання інфекції.
- Clostridium botulinum, відповідальний за ботулізм (або млявий параліч).
Corinebacteria (або Corynebacterium)
Хорбибактерии - це бацили, що належать до сімейства Corynenacteriaceae .
Серед численних експонентів цього роду нагадуємо Corynebacterium diphteriae, відповідальний за шкірну дифтерію і дихальну дифтерію.
Антибіотики, які зазвичай використовуються для лікування дифтерії, - це пеніциліни, цефалоспорини, кліндаміцин і еритроміцин.
Також існує вакцина для запобігання інфекції.
Інші грампозитивні
Інші грампозитивні бактерії:
- Bacillus anthracis (відомий як сибірська виразка), відповідальний за початок шкірної, легеневої і шлунково-кишкового сибірки;
- Listeria monocytogenes, бактерія, відповідальна за виникнення менінгіту, енцефаліту, менінгоенцефаліту і абсцесів мозку;
- Enterococcus faecium і Enterococcus faecalis, два коки, які зазвичай заселяють бактеріальну флору кишечника людини, але які можуть бути відповідальними за внутрішньолікарняні опортуністичні інфекції сечовивідних шляхів, септицемію або ендокардит.
