Gram-Negative - Gramske bakterije -

Predstavitev

Gram-negativi so bakterije, ki po tem, ko so bile podvržene tehniki barvanja po Gramu, prevzamejo barvo od rožnate do rdeče.

Barvanje po Gramu je metoda, ki se uporablja za razvrščanje bakterij glede na značilnosti njihove celične stene. Pripadnost isti skupini - po Gramu negativni ali pozitivni - ne pomeni, da obstaja filogenetska povezava med različnimi vrstami bakterij te skupine.

Bakterijska celična stena

Bakterijsko celično steno lahko definiramo kot togo strukturo, ki obdaja bakterijsko celico in ji daje določeno robustnost in pogojuje njeno obliko.

Temeljni element, ki sestavlja bakterijsko celično steno, je peptidoglikan (znan tudi kot bakterijski ali murein mukopeptid ).

Peptidoglikan je polimer, ki sestoji iz dolgih linearnih polisaharidnih verig, združenih s prečnimi vezmi med aminokislinskimi ostanki.

Polisaharidne verige so sestavljene iz ponavljanja disaharida, ki je sestavljen iz dveh monosaharidov: N-acetilglukozamina (ali NAG ) in N-acetilmuramske kisline (ali NAM ), ki sta povezani z glikozidnimi vezmi tipa β-1., 6.

Disaharidi so nato medsebojno vezani z glikozidnimi vezmi tipa β-1, 4.

Povezano z vsako molekulo NAM najdemo "rep" petih aminokislin ( pentapeptid ), ki se konča z dvema aminokislinama enakima, natančneje, z dvema molekulama D-alanina .

Prav te terminalne molekule D-alanina omogočajo, da - po delovanju encima transpeptidaze - tvorijo navzkrižne povezave med vzporednimi verigami peptidoglikana.

Natančneje, transpeptidaza izvira iz peptidne vezi med tretjo aminokislino polisaharidne verige in četrto aminokislino vzporedne polisaharidne verige.

Funkcije celične stene

Bakterijska celična stena igra zelo pomembno zaščitno vlogo proti bakterijski celici, vendar ne samo, da lahko uravnava tudi transport snovi znotraj same celice.

Zato je mogoče ugotoviti, da so glavne funkcije celične stene:

Preprečite razgradnjo bakterijskih celic zaradi osmotskega tlaka. Dejansko zelo pogosto bakterije živijo v hipotoničnih okoljih, to je v okoljih, v katerih so prisotne velike količine vode in so "bolj razredčene" kot notranje okolje bakterijske celice. Ta razlika v koncentraciji povzroči, da voda preide iz zunanjega okolja (manj koncentrirano) v bakterijsko celico (bolj koncentrirano), da bi izenačila koncentracijo med dvema okoljema. Nenadzorovan vstop vode bi povzročil, da bakterijska celica nabrekne, dokler se ne razpoči (osmotska liza).
Funkcija celične stene je ravno odpornost na zunanji pritisk vode, kar preprečuje otekanje in lizo bakterij.
Zaščitite plazemsko membrano in celično okolje pred molekulami ali snovmi, ki so škodljive za isti utrip.
Prilagodite vnos hranil v bakterijsko celico.

Vse, kar je bilo do sedaj opisano, velja tako za gramno negativno celično steno kot za gram-pozitivno celično steno.

Ker pa je namen tega članka zagotoviti indikacije o značilnostih po Gramu negativnih bakterij, bo spodaj opisana le celična stena slednje in da se Gram-pozitivni ne bodo upoštevali.

Gram-negativna celična stena

V gram-negativni steni je peptidna vez med polisaharidnimi verigami peptidoglikana neposredna.

Gram-negativna celična stena je zelo tanka in ima debelino 10 nm, vendar je precej zapletena, saj je peptidoglikan obdan z zunanjo membrano, ki je z njo vezana.

Zunanja membrana je sestavljena iz notranjega fosfolipidnega lista in zunanjega lista, ki ga tvori lipopolisaharid (ali LPS ).

Zunanja membrana in peptidoglikan sta povezana z lipoproteini . Ker bi prisotnost samo lipoproteinov na zunanji membrani ovirala prehod hidrofilnih molekul, so na membrani prisotni tudi drugi specifični kompleksi proteinov, imenovani porini . Porini so kanali, ki omogočajo prehod majhnih hidrofilnih molekul.

Za transport večjih molekul obstajajo tudi druge nosilne beljakovine, nosilci .

Prostor med zunanjo membrano in peptidoglikanom se imenuje periplazma in vsebuje beljakovine in encime z biološkimi funkcijami.

Lipopolisaharid se nadomesti s tremi različnimi deli: \ t

Notranji lipidni del, imenovan lipid A, ki ima funkcije endotoksina, ima zato pomembno vlogo pri patogenosti Gram-negativov;
Osrednji del polisaharida, imenovan jedro ;
Zunanja polisaharidna veriga, imenovana antigen O. Ta polisaharid je sestavljen iz preprostih sladkorjev različnih vrst, združenih v bloke treh ali petih enot in večkrat ponovljenih, da tvorijo molekule z določenimi antigenskimi značilnostmi, značilnimi za vsako bakterijsko vrsto.

Barvilo po Gramu

Barvanje po Gramu je postopek, ki ga je leta 1884 razvil danski bakteriolog Hans Christian Gram.

Prva faza tega postopka vključuje pripravo vročega brisa (tj. Tanek film materiala, ki ga je treba analizirati). Z drugimi besedami, vzorec bakterij, ki jih je treba analizirati, se postavi na diapozitiv in - z uporabo toplote - mikroorganizmi ubijejo in blokirajo na samem diapozitivu (vroče fiksiranje). Po pripravi brisa lahko nadaljujete z dejanskim barvanjem.

Tehnika barvanja po Gramu vključuje štiri glavne faze.

1. korak

Vroče fiksiran brus mora biti tri minute prekrit s kristalno vijoličnim barvilom (znano tudi kot encijan violet). Tako bodo vse bakterijske celice postale vijolične.

2. korak

Na tej točki se Lugolova raztopina (vodna raztopina joda in kalijevega jodida, ki je opredeljena kot jedkalo, ki lahko fiksira barvo) nalije na stekelce in se pusti delovati približno eno minuto.

Lugolova raztopina je polarna in prodira v bakterijsko celico, kjer se sreča s kristalno vijolično, s katero tvori hidrofobni kompleks.

3. korak

Drsnik se približno dvajset sekund pere z belilom (običajno z alkoholom ali acetonom). Nato ga operite z vodo, da ustavite delovanje belila.

Na koncu te faze bodo Gram-pozitivne bakterijske celice ohranile vijolično barvo.

Po drugi strani pa bodo gramnegativne celice obarvane. To se zgodi zato, ker alkohol napade lipopolisaharidno strukturo zunanje membrane teh bakterij in tako olajša izgubo predhodno absorbirane barve.

4. korak

Drugemu barvilu (običajno kislinski fuksin ali safranin ) dodamo na stekelce in nekaj minut pustimo, da deluje.

Na koncu te faze bodo celice Gram-negativnih bakterij, ki so bile prej obarvane, prevzele barvo od rožnate do rdeče.

Vrste gram-negativnih bakterij

Tako kot Gram-pozitivna skupina tudi Gram-negativna skupina vključuje tudi številne bakterijske vrste.

V nadaljevanju bodo na kratko prikazane nekatere glavne bakterije, ki spadajo v to skupino.

Escherichia coli

E. coli je bakterija, ki je običajno prisotna v bakterijski flori človeškega črevesja, vendar lahko pri imunsko kompromitiranih osebah povzroči oportunistične okužbe.

Dejstvo je, da je E. coli odgovoren za oportunistične okužbe, ki povzročajo bolezni, kot so uretrocistitis, prostatitis, neonatalni meningitis, enterohemoragični kolitis, vodena driska ali potovalna diareja ali sepsa.

Glede na vrsto okužbe, ki jo sproži E. coli, se lahko uporabijo različne vrste antibiotikov. Najpogosteje uporabljena zdravila so karbapenemi, nekateri penicilini, monobaktami, aminoglikozidi, cefalosporini ali makrolidi (kot je klaritromicin ali azitromicin).

Bakterije iz rodu Salmonella

Te bakterije so odgovorne za okužbe prebavnega trakta, ki lahko povzročijo bolezni, kot so gastroenteritis, tifus (enterična vročica) in driska.

Za boj proti okužbam, ki jih povzročajo te bakterije, se običajno uporabljajo ciprofloksacin, amoksicilin ali ceftriakson.

Klebsiella pneumoniae

K. pneumoniae je odgovoren za okužbe sečil, ki povzročajo cistitis, prostatitis ali uretrocistis in okužbe dihal, ki povzročajo pljučne abscese ali pljučnico.

Cefalosporini, karbapenemi, fluorokinoloni ali nekatere vrste penicilinov se uporabljajo za zdravljenje okužb s K. pneumoniae .

Bakterije iz rodu Shigella

Ti mikroorganizmi so odgovorni za pojav bolezni, kot so bacilarna dizenterija in akutni gastroenteritis.

Običajno se fluorokinoloni uporabljajo za zdravljenje te vrste okužb.

Vibrioni (ali Vibrio)

Vibracije so ukrivljene bacile, to je bakterije, za katere je značilna oblika "vejice".

Med patogene vibracije za človeka se spomnimo:

Vibrio cholerae, odgovorna za nastanek kolere. Na splošno se okužbe z V. cholerae zdravijo s tetraciklinom ali fluorokinoloni.
Vibrio parahaemolyticus, odgovoren za gastroenteritis, enterokolitis, drisko in dizenterično podoben sindrom.

V primeru okužbe z V. parahaemolyticus se lahko uporabljajo antibiotiki, kot so fluorokinoloni ali tetraciklini. V nekaterih primerih se lahko izognemo antibiotični terapiji in izvedemo simptomatsko zdravljenje.

Bakterije iz rodu Yersinia

Bakterije iz rodu Yersinia so bacili, to so bakterije, za katere je značilna valjasta oblika.

Med patogeni Yersinia za ljudi se spominjamo:

Yersinia enterocolitica, odgovorna za nastanek gastrointestinalnih okužb, ki povzročajo bolezni, kot so akutni gastroenteritis ali mezenterični adenitis. Okužbe z Y. enterocolitico se običajno zdravijo z antibiotiki, kot so fluorokinoloni, sulfonamidi ali aminoglikozidi.
Yersinia pestis, ki je odgovoren za začetek bubonske kuge. Okužbe, ki jih povzroča Y. pestis, lahko zdravimo z aminoglikozidi, kloramfenikolom ali fluorokinoloni.

Campylobacter jejuni

C. jejuni je spiralno oblikovan bacil, ki je odgovoren za pojav akutnega enteritisa in driske.

Okužbe, ki jih povzroča, lahko zdravimo z makrolidi (npr. Eritromicinom) ali s fluorokinoloni.

Helicobacter pylori

H. pylori je ukrivljen bacil, ki je odgovoren za nastanek bolezni prebavil, kot so kronični aktivni gastritis in peptični ulkus.

Zdravljenje za izkoreninjenje Helicobacter pylori vključuje uporabo treh različnih vrst zdravil: \ t

Koloidni bizmut, citoprotekt, ki se uporablja za preprečevanje adhezije Helicobacter pylori na želodčno sluznico;
Omeprazol ali drug zaviralec protonske črpalke za zmanjšanje izločanja kisline v želodcu;
Amoksicilin in / ali klaritromicin, tetraciklin ali metronidazol (antibiotična zdravila za ubijanje bakterijskih celic).

Haemophilus influenzae

H. influenzae je gram-negativna bakterija, ki je odgovorna za okužbe dihalnega trakta in živčnega sistema, ki lahko povzročijo akutni vnetje otitisa, epiglotitis, sinusitis, bronhitis, pljučnico ali akutni bakterijski meningitis.

Antibiotiki, ki se običajno uporabljajo za zdravljenje okužb z H. influenzae, so cefalosporini, penicilini ali sulfa.