generalitet
Gram-positive bakterier er - som det kan utledes av eget navn - positivt for Gram-flekken ved å beholde en lilla farge etter å ha blitt utsatt for en slik laboratorieanalyse.
Bakteriell cellevegg
Den bakterielle celleveggen kan defineres som en slags stiv "beholder" som omslutter bakteriecellen, noe som gir den en viss robusthet og kondisjonerer sin form.
Den grunnleggende komponenten i cellevegget er peptidoglykan (ellers kjent som bakterielt eller mureinmucopeptid ).
Peptidoglykan er en polymer bestående av lange lineære polysakkaridkjeder, sammenført ved kryssbinding mellom aminosyrerester.
Polysakkaridkjedene er sammensatt ved gjentagelse av et disakkarid, som består av to monosakkarider, N-acetylglukosamin (eller NAG ) og N-acetylmuraminsyren (eller NAM ), bundet sammen av glykosidbindinger av p-1-typen, 6.
Disakkaridene bindes deretter til hverandre med p-1, 4-type glykosidbindinger.
Koblet til hvert molekyl av NAM finner vi et pentapeptid (dvs. en "hale" med fem aminosyrer) som slutter med to like aminosyrer, spesielt med to molekyler D-Alanin .
Det er nettopp disse terminale D-alaninene som - etter virkningen av enzymet transpeptidase - tillater dannelsen av kryssbindinger i peptidoglykanen.
Nærmere bestemt oppstår transpeptidasen en peptidbinding mellom den tredje aminosyren i en polysakkaridkjede og den fjerde aminosyre i den parallelle polysakkaridkjede.
funksjoner
Cellevegget spiller ikke bare en beskyttende rolle mot bakteriecellen, men regulerer også transporten av stoffer i den.
Derfor kan det hevdes at hovedveggene til celleveggen er:
- Forhindre nedbryting av bakterielle celler på grunn av osmotisk trykk. Faktisk lever svært ofte bakterier i hypotoniske miljøer, det er i miljøer hvor store mengder vann er til stede og som er "mer fortynnet" enn bakteriens indre miljø. Denne forskjellen i konsentrasjonen fører til at vannet passerer fra det ytre miljøet (mindre konsentrert) inn i bakteriecellen (mer konsentrert) i et forsøk på å utjevne konsentrasjonen mellom de to omgivelsene. Ukontrollert tilførsel av vann ville føre til at bakteriecellen svulmer til den brister (osmotisk lysis).
Funksjonen til cellevegget er nettopp å motstå det ytre trykket i vannet, og dermed forhindre hevelse og bakteriell lysis.
- Beskytt plasmamembranen og det cellulære miljøet fra molekyler eller stoffer som er skadelige for samme takt.
- Juster oppføringen av næringsstoffer inn i bakteriecellen.
Alt som er beskrevet hittil, finnes både i Gram-positive og Gram-negative vegger.
Imidlertid, siden formålet med denne artikkelen er å avklare egenskapene til gram-positive bakterier, vil bare egenskapene til cellevegget til sistnevnte bli beskrevet nedenfor og den gramnegative veggen vil ikke bli vurdert.
Gram-positiv cellevegg
I den gram-positive veggen dannes peptidbindingen mellom polysakkaridkjedene i peptidoglykanen gjennom en pentaglycinbro, det er en bro bestående av fem glycinmolekyler (en aminosyre).
Gram-positiv cellevegg er jevn og relativt tykk (20-80 nm). Den består av flere lag peptidoglykan som krysses av teicoic syrer (polymerer av alkoholer og fosfater).
Gram-positiv veggen er veldig polar og tillater permeasjon av hydrofile molekyler (som de som brukes i Gram-flekken som vil bli beskrevet nedenfor), men ikke av hydrofobe forbindelser.
Gram flekk
Gram flekken er en prosedyre utviklet og utviklet i 1884 av en dansk bakteriolog, Hans Christian Gram.
Den første fasen av denne prosedyren innebærer fremstilling av et varmt smør (dvs. en tynn film av materialet som skal analyseres). Med andre ord, en prøve av bakteriene som skal analyseres, plasseres på et lysbilde og - ved bruk av varme - blir mikroorganismer drept og blokkert på selve lysbildet (varm fiksering). Etter å ha smurt, kan du fortsette med den faktiske fargen.
Gramfargingsteknikken innebærer fire hovedfaser.
Trinn 1
Det varmefaste smøret må dekkes med krystallfiolettfargestoffet (også kjent som gentianviolet) i tre minutter. På den måten blir alle bakteriecellene svarte lilla.
Trinn 2
På dette tidspunkt, Lugols løsning (en vandig løsning av jod og kaliumjodid, definert som et etsemiddel som det er i stand til å fikse fargene), helles på lysbildet og lar det virke i omtrent et minutt.
Lugols løsning er polar og trenger inn i bakteriecellen der den møter krystallvioletten som den danner et hydrofobt kompleks.
Siden den gram-positive celleveggen er polær, kan det hydrofobiske komplekset med krystall-jod ikke krysse det, og forblir dermed blokkert i selve bakteriecellen.
Trinn 3
Lysbildet vaskes med blekemiddel (vanligvis alkohol eller aceton) i omtrent tjue sekunder. Deretter vaskes det med vann for å stoppe blegemiddelets virkning.
På slutten av denne fasen vil de Gram-positive bakteriecellene ha beholdt den lilla farge.
Gram-negative celler, derimot, vil bli misfarget. Dette skjer fordi alkoholen angriper lipopolysakkaridstrukturen til den ytre membran som er typisk for gramnegativ og fraværende i Gram-positiv, og dermed letter tapet av det tidligere absorberte fargestoffet.
Trinn 4
Et andre fargestoff (vanligvis sur fuchsin eller safranin ) legges til lysbildet og et par minutter blir igjen å virke.
På slutten av denne fasen vil cellene i de gramnegative bakteriene som har gjennomgått misfarging i den foregående fasen, ta en farge som spenner fra rosa til rødt.
Typer Gram-positive bakterier
Den store Gram-positive gruppen inneholder mange bakteriearter.
Nedenfor vil noen av bakteriene som tilhører denne store kategorien, bli oppført kort.
Staphylococci (eller Staphylococcus)
Staphylococci er kokter (dvs. sfæriske bakterier) som tilhører Staphylococcaceae familien. Staphylococci vokser i klaser.
Blant de forskjellige typene patogene stafylokokker, husker vi:
- Staphylococcus aureus, ansvarlig for ulike infeksjoner i genito-urinveiene, av snøsystemet, av huden, av bein, ledd, av kardiovaskulærsystemet, i luftveiene og i øyet. Videre er denne bakterien også ansvarlig for opportunistiske infeksjoner assosiert med forringelse av verts immunsystem, nosokomielle opportunistiske infeksjoner (dvs. infeksjoner som inngår i helsesteder) og matbårne sykdommer.
- Staphylococcus epidermidis, ansvarlig for infeksjoner i kardiovaskulærsystemet, opportunistiske infeksjoner assosiert med kompromiss av verts immunsystem og nosokomielle opportunistiske infeksjoner.
- Staphylococcus saprophyticus, ansvarlig for infeksjoner i urinveiene.
Vanligvis brukes antibiotika mot denne typen bakterier, som penicilliner, vancomycin, daptomycin, cephalosporiner eller fluokinoloner.
Streptokokker (eller Streptokokker)
Streptokokker er kokker som vokser i par eller danner kjeder. Streptokokker er i stand til å produsere toksiner som kan ødelegge røde blodlegemer, det vil si at de har hemolytisk aktivitet.
Streptokokker kan igjen deles i henhold til graden av hemolyse de induserer. Vi kan derfor skille mellom:
- Alfa-hemolytiske (eller a-hemolytiske) streptokokker som forårsaker delvis hemolyse;
- Beta-hemolytisk (eller β-hemolytisk) streptokokker som forårsaker total hemolyse;
- Gamma-hemolytiske (eller y-hemolytiske) streptokokker som ikke forårsaker hemolyse.
Blant de patogene streptokokker, husker vi:
- Streptococcus pyogenes, ansvarlig for infeksjoner i luftveiene, hud, bein, ledd, kardiovaskulær system, fordøyelseskjertler og peritoneal hulrom. Videre er det også ansvarlig for opportunistiske infeksjoner hos gjester med kompromitterte immunforsvar.
- Streptococcus agalactiae, ansvarlig for infeksjoner i fosteret og nyfødte, infeksjoner i nervesystemet og luftveiene.
- Streptococcus pneumoniae, ansvarlig for infeksjoner i luftveiene, nervesystemet, kardiovaskulærsystemet, fordøyelseskjertler, peritoneal hulrom og opportunistiske infeksjoner assosiert med nedsatt verts immunsystem.
Vanligvis brukes beta-laktam og makrolid antibiotika mot streptokokker.
Clostridium (eller Clostridium)
Clostridia er baciller (dvs. sylindriske bakterier) som - i ugunstige miljøforhold - er i stand til å generere sporer for å overleve.
Blant de ulike eksisterende patogene clostridiene, husker vi:
- Clostridium difficile, denne bakterien kan være en del av den normale humane bakterielle floraen og er ansvarlig for opportunistiske infeksjoner i mage-tarmkanalen. Det er hovedårsaken til pseudomembranøs kolitt som kan forekomme hos pasienter behandlet i lang tid og i høye doser med ulike typer antibiotika. Antibiotika som metronidazol, kloramfenikol, vankomycin eller erytromycin brukes vanligvis mot Clostridium difficile- infeksjoner.
- Clostridium tetani, ansvarlig for tetanus (eller spastisk lammelse). Vanligvis brukes metronidazol eller benzylpenicillin mot denne bakterien. En vaksine er også tilgjengelig for å forhindre infeksjon.
- Clostridium botulinum, ansvarlig for botulisme (eller slap lammelse).
Corinebacteria (eller Corynebacterium)
Chorinebakteriene er baciller som tilhører familien Corynenacteriaceae .
Blant de mange eksponenter av denne slekten, husker vi Corynebacterium diphteriae som er ansvarlig for kutan difteri og respiratorisk difteri.
De antibiotika som vanligvis brukes til å behandle difteri er penicilliner, cephalosporiner, clindamycin og erytromycin.
En vaksine er også tilgjengelig for å forhindre infeksjon.
Andre Gram-positive
Andre Gram-positive bakterier er:
- Bacillus anthracis (kjent som miltbrand), ansvarlig for utbruddet av kutan, lunge- og gastrointestinal miltbrand;
- Listeria monocytogenes, en bacillus ansvarlig for utbruddet av meningitt, encefalitt, meningoencefalitt og hjernabscesser;
- Enterococcus faecium og Enterococcus faecalis, to cocci som normalt fyller den menneskelige tarmbakterielle floraen, men som kan være ansvarlig for nosokomielle opportunistiske infeksjoner i urinveiene, septikemi eller endokarditt.
