Yleisyys
Gram -positiiviset ovat bakteereja, jotka - kuten niiden nimestä voidaan päätellä - osoittavat positiivisesti gram -tahran, joka säilyttää violetin värin tällaisen laboratorioanalyysin jälkeen.
Bakteerien soluseinä
Bakteerisoluseinä voidaan määritellä eräänlaiseksi jäykäksi "säiliöksi", joka sulkee bakteerisolun ja antaa sille tietyn lujuuden ja muokkaa sen muotoa.
Soluseinän peruskomponentti on peptidoglykaani (tunnetaan muuten nimellä bakteerien mukopeptidi tai murein).
Peptidoglykaani on polymeeri, joka koostuu pitkistä lineaarisista polysakkaridiketjuista, jotka on liitetty toisiinsa ristisilloitteilla aminohappotähteiden välillä.
Polysakkaridiketjut koostuvat disakkaridin toistosta, joka puolestaan koostuu kahdesta monosakkaridista, N-asetyyliglukosamiini (tai NAG) ja happoa N-asetyylimuraami (tai NAM), jotka on liitetty toisiinsa β-1,6-glykosidisidoksilla.
Disakkaridit kytketään sitten toisiinsa P-1,4-tyypin glykosidisidoksilla.
Yhdistettynä jokaiseen NAM -molekyyliin löydämme a pentapeptidi (eli viiden aminohapon "pyrstö"), joka päättyy kahteen yhtä suureen aminohappoon, erityisesti kahteen molekyyliin D-alaniini.
Juuri nämä terminaaliset D -alaniinit mahdollistavat transpeptidaasientsyymin vaikutuksen jälkeen ristisidosten muodostumisen peptidoglykaanin sisällä.
Tarkemmin sanottuna transpeptidaasi saa aikaan peptidisidoksen polysakkaridiketjun kolmannen aminohapon ja rinnakkaisen polysakkaridiketjun neljännen aminohapon välillä.
Toiminnot
Soluseinällä ei ole ainoastaan suojaava rooli bakteerisolua kohtaan, vaan se myös säätelee aineiden kuljetusta sen sisällä.
Siksi voidaan sanoa, että soluseinän päätoiminnot ovat:
- Estä bakteerisolujen hajoaminen osmoottisen paineen vuoksi. Itse asiassa hyvin usein bakteerit elävät hypotonisessa ympäristössä, eli ympäristöissä, joissa on suuria määriä vettä ja jotka ovat "laimeampia" kuin bakteerisolun sisäinen ympäristö. Tämä pitoisuusero aiheuttaa veden kulkeutumisen ulkoinen ympäristö (vähemmän keskittynyt) bakteerisolun sisäpuolelle (keskittyneempi) yrittäen tasapainottaa pitoisuutta näiden kahden ympäristön välillä. Veden hallitsematon sisäänpääsy aiheuttaisi bakteerisolun turpoamisen, kunnes se räjähtää (osmoottinen hajoaminen).
Soluseinän tehtävänä on juuri vastustaa veden ulkoista painetta ja estää siten turvotusta ja bakteerien hajoamista. - Suojaa plasmakalvo ja soluympäristö bakteereille haitallisilta molekyyleiltä tai aineilta.
- Säädä ravintoaineiden pääsyä bakteerisoluun.
Kaikki tähän mennessä kuvattu löytyy sekä grampositiivisista että gramnegatiivisista seinistä.
Koska tämän artikkelin tarkoitus on kuitenkin selventää grampositiivisten bakteerien erityispiirteitä, jäljempänä kuvataan vain viimeksi mainittujen soluseinän ominaisuudet, eikä gramnegatiivista seinämää oteta huomioon.
Gram-positiivinen soluseinä
Gram-positiivisessa seinässä peptidisidos peptidoglykaanin polysakkaridiketjujen välille muodostuu pentaglysiinisiltaeli silta, joka koostuu viidestä glysiinimolekyylistä (aminohappo).
Gram-positiivisen soluseinä on yhtenäinen ja suhteellisen paksu (20-80 nm). Se koostuu lukuisista peptidoglykaanikerroksista, joita leikkaavat teenihapot (alkoholien ja fosfaattien polymeerit).
Gram-positiivinen seinä on erittäin polaarinen ja sallii hydrofiilisten molekyylien (kuten niiden, joita käytetään Gram-värjäyksessä, joita kuvataan jäljempänä), mutta ei hydrofobisten yhdisteiden, läpäisyn.
Gram -tahra
Gram -värjäys on tanskalaisen bakteriologin Hans Christian Gramin vuonna 1884 kehittämä prosessi.
Tämän toimenpiteen ensimmäinen vaihe on lämmön avulla kiinnitetyn tahran (eli ohuen kalvon analysoitavasta materiaalista) valmistaminen. Toisin sanoen näyte analysoitavista bakteereista asetetaan objektilasille ja - lämmön avulla - mikro -organismit tapetaan ja estetään itse luistilla (kuuma kiinnitys). Levityksen valmistelun jälkeen voit jatkaa varsinaista värjäystä.
Gram -värjäystekniikassa on neljä päävaihetta.
Vaihe 1
Lämpökiinnitteinen tahra tulee päällystää väriaineella kristallivioletti (tunnetaan myös nimellä gentianvioletti) kolme minuuttia. Näin tekemällä kaikki bakteerisolut muuttuvat violetiksi.
Vaihe 2
Tässä vaiheessa la Lugolin ratkaisu (jodin ja kaliumjodidin vesiliuos, joka on määritelty pehmittimeksi, koska se kykenee kiinnittämään värin) ja sen annetaan vaikuttaa noin minuutin ajan.
Lugolin liuos on polaarinen ja tunkeutuu bakteerisoluun, jossa se kohtaa kristallivioletin, jonka kanssa se muodostaa hydrofobisen kompleksin.
Koska grampositiivinen soluseinä on polaarinen, kristallivioletti-jodi-hydrofobinen kompleksi ei voi ylittää sitä, joten se pysyy lukittuna itse bakteerisolun sisään.
Vaihe 3
Luistia pestään valkaisuaineella (tavallisesti alkoholilla tai asetonilla) noin kaksikymmentä sekuntia. Sen jälkeen se pestään vedellä valkaisuaineen toiminnan pysäyttämiseksi.
Tämän vaiheen lopussa grampositiiviset bakteerisolut ovat säilyttäneet violetin värin.
Toisaalta gramnegatiiviset solut ovat värjäytyneet. Tämä johtuu siitä, että alkoholi hyökkää ulkoisen kalvon lipopolysakkaridirakenteeseen, joka on tyypillinen gramnegatiivisille ja puuttuu gram-positiivisilta, mikä helpottaa aiemmin imeytyneen väriaineen häviämistä.
Vaihe 4
Toinen väriaine lisätään objektilasiin (yleensä happo fuksiini tai safraniini) ja anna sen vaikuttaa pari minuuttia.
Tämän vaiheen lopussa gramnegatiivisten bakteerien solut, jotka ovat värjäytyneet edellisessä vaiheessa, saavat värin vaaleanpunaisesta punaiseen.
Gram-positiivisten bakteerien tyypit
Suuri grampositiivinen ryhmä sisältää monia bakteerilajeja.
Alla on lueteltu lyhyesti joitakin tähän suureen luokkaan kuuluvia bakteereja.
Staphylococcus (tai Staphylococcus)
Stafylokokit ovat sukuun kuuluvia kokkeja (eli pallomaisia bakteereja) Staphylococcaceae. Stafylokokit kasvavat ryhmissä.
Muistamme erilaisia patogeenisiä stafylokokkeja:
- Staphylococcus aureus, joka on vastuussa sukupuolielinten, hermoston, ihon, luiden, nivelten, sydän- ja verisuonijärjestelmän, hengitysteiden ja silmän erilaisista infektioista. , sairaalaoportunistiset infektiot (ts. terveydenhuollon sisäiset infektiot) ja ruokamyrkytykset.
- Staphylococcus epidermidis, jotka ovat vastuussa "sydän- ja verisuonijärjestelmän infektioista", opportunistisista infektioista, jotka liittyvät isännän heikentyneeseen immuunijärjestelmään, ja "sairaalahoidollisista opportunistisista infektioista.
- Staphylococcus saprophyticusvastuussa virtsatietulehduksista.
Yleensä antibiootteja, kuten penisilliinejä, vankomysiiniä, daptomysiiniä, kefalosporiineja tai fluorokinoloneja käytetään tämän tyyppisiä bakteereja vastaan.
Streptococcus (tai Streptococcus)
Streptokokit ovat kokkeja, jotka kasvavat pareittain tai ketjuina. Streptokokit kykenevät tuottamaan myrkkyjä, jotka kykenevät tuhoamaan punasoluja, eli niillä on hemolyyttinen aktiivisuus.
Streptokokit voidaan puolestaan jakaa niiden aiheuttaman hemolyysin asteen mukaan. Siksi voimme erottaa:
- Streptokokit alfa-hemolyytit (tai α-hemolyyttiset), jotka aiheuttavat "osittaista hemolyysiä;
- Streptokokit beeta-hemolyytit (tai β-hemolyyttiset), jotka aiheuttavat "täydellisen hemolyysin;
- Streptokokit gamma-hemolyyttejä (tai γ-hemolyyttiset), jotka eivät aiheuta hemolyysiä.
Patogeenisten streptokokkien joukossa muistamme:
- Streptococcus pyogenes, joka on vastuussa hengitysteiden, ihon, luiden, nivelten, sydän- ja verisuonijärjestelmän, ruoansulatuskanavan ja vatsakalvon infektioista, ja lisäksi se on vastuussa opportunistisista infektioista isännöissä, joilla on heikentynyt immuunijärjestelmä.
- Streptococcus agalactiaevastuussa sikiön ja vastasyntyneen infektioista, hermoston ja hengitysteiden infektioista.
- Streptococcus pneumoniae, joka on vastuussa hengitysteiden, hermoston, sydän- ja verisuonijärjestelmän, ruoansulatuskanavan, peritoneaalisen ontelon ja isännän immuunijärjestelmän vaarantamiseen liittyvistä opportunistisista infektioista.
Yleensä beetalaktaami- ja makrolidiantibiootteja käytetään streptokokkeja vastaan.
Clostridia (tai Clostridium)
Clostridiat ovat bakteereja (eli lieriömäisiä bakteereja), jotka epäsuotuisissa ympäristöolosuhteissa kykenevät muodostamaan itiöitä selviytyäkseen.
Muistamme olemassa olevien patogeenisten klostridioiden joukosta:
- Clostridium difficileTämä bakteeri voi olla osa normaalia ihmisen bakteerikasvillisuutta ja se on vastuussa ruoansulatuskanavan opportunistisista infektioista. Se on pseudomembranoottisen koliitin pääasiallinen syy, joka voi ilmetä potilailla, joita hoidetaan pitkään ja suurina annoksina erityyppisillä antibioottilääkkeillä. Infektioita vastaan Clostridium difficileyleensä käytetään antibiootteja, kuten metronidatsolia, kloramfenikolia, vankomysiiniä tai erytromysiiniä.
- Clostridium tetani, vastuussa jäykkäkouristus (tai spastinen halvaus). Yleensä metronidatsolia tai bentsyylipenisilliiniä käytetään tätä lyöntiä vastaan. Myös rokote on saatavilla tartunnan estämiseksi.
- Clostridium botulinum, vastuussa botulismi (tai veltto halvaus).
Corinebacteria (tai Corynebacterium)
Corinebacteria ovat bakteereja, jotka kuuluvat perheeseen Corynenacteriaceae.
Tämän genren lukuisten edustajien joukossa muistamme Corynebacterium diphteriae vastuussa ihon kurkkumätä ja hengitysteiden kurkkumätä.
Yleensä kurkkumätän hoitoon käytettäviä antibiootteja ovat penisilliinit, kefalosporiinit, klindamysiini ja erytromysiini.
Myös rokote on saatavilla tartunnan estämiseksi.
Muut grampositiiviset
Muita grampositiivisia bakteereja ovat:
- Bacillus anthracis (pernarutto), joka on vastuussa ihon, keuhkojen ja ruoansulatuskanavan pernaruton puhkeamisesta;
- Listeria monocytogenes, aivokalvontulehduksen, enkefaliitin, meningoenkefaliitin ja aivojen paiseiden puhkeamisesta vastaava bakteeri;
- Enterococcus faecium ja Enterococcus faecalis, kaksi coccia, jotka normaalisti asuttavat ihmisen suoliston bakteeriflooran, mutta jotka voivat olla vastuussa virtsateiden sairaala -opportunistisista infektioista, septikemiasta tai endokardiitista.
