Gram-negatívne - Gram baktérie -

úvod

Gramnegatívami sú baktérie, ktoré - po tom, čo boli podrobené technike farbenia podľa Grama - majú farbu v rozsahu od ružovej po červenú.

Gram farbenie je metóda používaná na klasifikáciu baktérií podľa charakteristík ich bunkovej steny. Patrí do rovnakej skupiny - gramnegatívne alebo pozitívne - neznamená, že existuje fylogenetický vzťah medzi rôznymi bakteriálnymi druhmi tejto skupiny.

Bakteriálna bunková stena

Stena bakteriálnej bunky môže byť definovaná ako pevná štruktúra, ktorá uzatvára bakteriálnu bunku, čo jej dáva určitú robustnosť a kondicionovanie jej tvaru.

Základným prvkom, ktorý tvorí bakteriálnu bunkovú stenu, je peptidoglykán (inak známy ako bakteriálny alebo mureínový mukopeptid ).

Peptidoglykán je polymér pozostávajúci z dlhých lineárnych polysacharidových reťazcov, ktoré sú navzájom spojené krížovými väzbami medzi aminokyselinovými zvyškami.

Polysacharidové reťazce sú zložené z opakovania disacharidu, pozostávajúceho z dvoch monosacharidov: N-acetylglukozamínu (alebo NAG ) a kyseliny N-acetylmurámovej (alebo NAM ), ktoré sú spojené glykozidovými väzbami typu p-1., 6.

Disacharidy sú potom navzájom spojené glykozidovými väzbami p-1, 4 typu.

Prepojené s každou molekulou NAM nájdeme "chvost" piatich aminokyselín ( pentapeptid ), ktorý končí dvomi aminokyselinami, presnejšie s dvoma molekulami D-alanínu .

Tieto terminálne molekuly D-alanínu, ktoré - po pôsobení enzýmu transpeptidázy - umožňujú tvorbu krížových väzieb medzi paralelnými reťazcami peptidoglykánu.

Konkrétnejšie, transpeptidáza pochádza z peptidovej väzby medzi treťou aminokyselinou polysacharidového reťazca a štvrtou aminokyselinou paralelného polysacharidového reťazca.

Funkcie bunkovej steny

Bakteriálna bunková stena hrá veľmi dôležitú ochrannú úlohu proti bakteriálnej bunke, ale nie je len schopná regulovať transport látok v bunke samotnej.

Preto možno konštatovať, že hlavné funkcie bunkovej steny sú:

Zabrániť rozpadu bakteriálnych buniek v dôsledku osmotického tlaku. V skutočnosti, veľmi často, baktérie žijú v hypotonickom prostredí, to je v prostrediach, v ktorých sú prítomné veľké množstvá vody a ktoré sú "viac zriedené" ako vnútorné prostredie bakteriálnej bunky. Tento rozdiel v koncentrácii spôsobuje, že voda prechádza z vonkajšieho prostredia (menej koncentrovaného) do bakteriálnej bunky (koncentrovanejšia) v snahe vyrovnať koncentráciu medzi týmito dvoma prostrediami. Nekontrolovaný vstup vody by spôsobil, že bakteriálna bunka napučia, až praskne (osmotická lýza).
Funkciou bunkovej steny je presne odolať vonkajšiemu tlaku vody, čím sa zabráni opuchu a lýze baktérií.
Chráňte plazmatickú membránu a bunkové prostredie pred molekulami alebo látkami škodlivými v rovnakom rytme.
Upravte vstup živín do bakteriálnej bunky.

Všetko, čo bolo doteraz opísané, je platné tak pre Gram-negatívnu bunkovú stenu, ako aj pre Gram-pozitívnu bunkovú stenu.

Avšak, pretože účelom tohto článku je poskytnúť indikácie o vlastnostiach gramnegatívnych baktérií, nižšie bude opísaná len bunková stena týchto buniek a Gram-pozitívnych nebude braná do úvahy.

Gram-negatívna bunková stena

V Gram-negatívnej stene je peptidová väzba vytvorená medzi polysacharidovými reťazcami peptidoglykánu priama.

Gram-negatívna bunková stena je veľmi tenká a má hrúbku 10 nm, ale je dosť zložitá, pretože peptidoglykán je obklopený vonkajšou membránou, ktorá je na nej ukotvená.

Vonkajšia membrána je tvorená vnútorným fosfolipidovým letákom a vonkajším letákom tvoreným lipopolysacharidom (alebo LPS ).

Vonkajšia membrána a peptidoglykán sú navzájom spojené prostredníctvom lipoproteínov . Pretože prítomnosť len lipoproteínov na vonkajšej membráne by bránila prechodu hydrofilných molekúl, sú na membráne prítomné aj iné konkrétne proteínové komplexy nazývané poriny . Poriny sú kanály, ktoré umožňujú priechod malých hydrofilných molekúl.

Na transport väčších molekúl však existujú aj iné nosné proteíny, nosiče .

Priestor medzi vonkajšou membránou a peptidoglykánom sa nazýva periplazma a obsahuje proteíny a enzýmy s biologickými funkciami.

Lipopolysacharid je nahradený tromi odlišnými časťami:

Vnútorná lipidová časť nazývaná lipid A, ktorá má endotoxínové funkcie, preto hrá dôležitú úlohu v patogenite gramnegatívov;
Centrálna polysacharidová časť nazývaná jadro ;
Vonkajší polysacharidový reťazec nazývaný antigén O. Tento polysacharid pozostáva z jednoduchých cukrov rôznych druhov, kombinovaných v blokoch po troch alebo piatich jednotkách a niekoľkokrát opakovaných za vzniku molekúl s určitými antigénnymi charakteristikami typickými pre každý druh baktérie.

Gramovo farbenie

Gram farbenie je postup navrhnutý a vyvinutý v roku 1884 dánskym bakteriológom Hansom Christianom Gramom.

Prvá fáza tohto postupu zahŕňa prípravu horúceho náteru (tj tenký film analyzovaného materiálu). Inými slovami, vzorka analyzovaných baktérií sa umiestni na sklíčko a pomocou tepla sa mikroorganizmy usmrtia a zablokujú na samotnom sklíčku (fixácia za tepla). Po príprave šmu môžete pokračovať s vlastným sfarbením.

Technika farbenia podľa Grama zahŕňa štyri hlavné fázy.

Krok 1

Teplom fixovaný náter musí byť zakrytý kryštálovo fialovým farbivom (tiež známym ako gentian violet) po dobu troch minút. Týmto spôsobom sa všetky bakteriálne bunky zmenia na purpurové.

Krok 2

V tomto bode sa na sklíčko naleje Lugolov roztok (vodný roztok jódu a jodidu draselného, definovaný ako leptacie činidlo, ako je schopný fixovať farbu) a nechá sa pôsobiť asi minútu.

Lugolov roztok je polárny a preniká do bakteriálnej bunky, kde sa stretáva s kryštálovou violeťou, s ktorou tvorí hydrofóbny komplex.

Krok 3

Sklíčko sa premýva bieliacim činidlom (obvykle alkoholom alebo acetónom) počas asi dvadsiatich sekúnd. Potom ho opláchnite vodou, aby ste zabránili pôsobeniu bielidla.

Na konci tejto fázy si bunky Gram-pozitívne baktérie zachovajú purpurovú farbu.

Gram-negatívne bunky budú naopak sfarbené. To sa deje preto, že alkohol napáda lipopolysacharidovú štruktúru vonkajšej membrány týchto baktérií, čím uľahčuje stratu predtým absorbovaného farbiva.

Krok 4

Druhé farbivo (zvyčajne kyselina fuchsín alebo safranín ) sa pridá na sklíčko a niekoľko minút sa nechá pôsobiť.

Na konci tejto fázy budú bunky gramnegatívnych baktérií, ktoré boli predtým sfarbené, odoberať farbu v rozsahu od ružovej po červenú.

Druhy gramnegatívnych baktérií

Podobne ako Gram-pozitívna skupina, aj Gram-negatívna skupina tiež zahŕňa početné bakteriálne druhy.

V nasledujúcom texte budú stručne ilustrované niektoré z hlavných baktérií patriacich do tejto skupiny.

Escherichia coli

E. coli je baktéria normálne prítomná v ľudskej črevnej bakteriálnej flóre, ale u imunokompromitovaných jedincov môže viesť k oportúnnym infekciám.

V skutočnosti je E. coli zodpovedná za oportúnne infekcie, ktoré spôsobujú ochorenia, ako je uretrocystitída, prostatitída, neonatálna meningitída, enterohemoragická kolitída, vodnatá hnačka alebo cestovná hnačka alebo sepsa.

V závislosti od typu infekcie, ktorú spúšťa E. coli, sa môžu použiť rôzne typy antibiotík. Najpoužívanejšími liekmi sú karbapenémy, niektoré penicilíny, monobaktámy, aminoglykozidy, cefalosporíny alebo makrolidy (ako je klaritromycín alebo azitromycín).

Baktérie rodu Salmonella

Tieto baktérie sú zodpovedné za infekcie gastrointestinálneho traktu, ktoré môžu spôsobiť ochorenia ako gastroenteritída, týfus (enterálna horúčka) a hnačka.

Na boj proti infekciám spôsobeným týmito baktériami sa zvyčajne používa ciprofloxacín, amoxicilín alebo ceftriaxón.

Klebsiella pneumoniae

K. pneumoniae je zodpovedný za infekcie genito-močových ciest, ktoré spôsobujú cystitídu, prostatitídu alebo uretrocystu a respiračné infekcie, ktoré spôsobujú pľúcne abscesy alebo pneumóniu.

Cefalosporíny, karbapenémy, fluorochinolóny alebo niektoré typy penicilínov sa používajú na liečbu infekcií K. pneumoniae .

Baktérie patriace do rodu Shigella

Tieto mikroorganizmy sú zodpovedné za nástup ochorení, ako je bacilárna dyzentéria a akútna gastroenteritída.

Fluorochinolóny sa zvyčajne používajú na liečbu tohto typu infekcie.

Vibrioni (alebo Vibrio)

Vibrios sú zakrivené bacily, to znamená baktérie charakterizované tvarom "čiarka".

Spomedzi patogénnych vibrácií pre človeka si spomíname:

Vibrio cholerae, zodpovedný za nástup cholery. Všeobecne sú infekcie V. cholerae liečené tetracyklínom alebo fluorochinolónmi.
Vibrio parahaemolyticus, zodpovedný za gastroenteritídu, enterokolitídu, hnačku a dysenterický syndróm.

V prípade infekcie sa môžu použiť antibiotiká V. parahaemolyticus, ako sú fluorochinolóny alebo tetracyklíny. V niektorých prípadoch je možné sa vyhnúť terapii antibiotikami a môže sa uskutočniť symptomatická liečba.

Baktérie patriace do rodu Yersinia

Baktérie rodu Yersinia sú bacily, to znamená, že sú to baktérie charakterizované valcovým tvarom.

Medzi patogénmi Yersinia pre ľudí si spomíname:

Yersinia enterocolitica, zodpovedná za vznik gastrointestinálnych infekcií, ktoré spôsobujú ochorenia, ako je akútna gastroenteritída alebo mezenterická adenitída. Infekcie Y. enterocolitica sa zvyčajne liečia antibiotikami, ako sú fluorochinolóny, sulfónamidy alebo aminoglykozidy.
Yersinia pestis, zodpovedná za nástup dýmového moru. Infekcie spôsobené Y. pestis sa môžu liečiť aminoglykozidmi, chloramfenikolom alebo fluorochinolónmi.

Campylobacter jejuni

C. jejuni je bacil v tvare špirály, ktorý je zodpovedný za nástup akútnej enteritídy a hnačky.

Infekcie, ktoré spôsobuje, môžu byť liečené makrolidmi (napríklad erytromycínom) alebo fluorochinolónmi.

Helicobacter pylori

H. pylori je zakrivený bacilus zodpovedný za vznik gastrointestinálnych ochorení, ako je chronická aktívna gastritída a peptický vred.

Liečba eradikácie Helicobacter pylori zahŕňa použitie troch rôznych typov liekov: \ t

Koloidný bizmut, cytoprotektívny prostriedok na zabránenie adhézie Helicobacter pylori na sliznicu žalúdka;
Omeprazol alebo iný inhibítor protónovej pumpy na zníženie vylučovania kyseliny žalúdkom;
Amoxicilín a / alebo klaritromycín, tetracyklín alebo metronidazol (antibiotické lieky na ničenie bakteriálnych buniek).

Haemophilus influenzae

H. influenzae je gramnegatívna baktéria zodpovedná za infekcie dýchacích ciest a nervového systému, ktorá môže spôsobiť akútnu otitis, epiglotitídu, sinusitídu, bronchitídu, pneumóniu alebo akútnu bakteriálnu meningitídu.

Antibiotiká bežne používané na liečbu infekcií spôsobených H. influenzae sú cefalosporíny, penicilíny alebo sulfa liečivá.