Gram-negativní - Gram bakterie -

úvod

Gram-negativy jsou bakterie, které - poté, co byly podrobeny metodě barvení podle Grama - mají barvu v rozsahu od růžové po červenou.

Gramové barvení je metoda používaná pro klasifikaci bakterií podle vlastností jejich buněčné stěny. Patří do stejné skupiny - gramnegativní nebo pozitivní - neznamená, že existuje fylogenetický vztah mezi různými bakteriálními druhy této skupiny.

Bakteriální buněčná stěna

Stěna bakteriálních buněk může být definována jako tuhá struktura, která uzavírá bakteriální buňku, což jí dává určitou robustnost a kondicionování jejího tvaru.

Základním prvkem, který tvoří stěnu bakteriálních buněk, je peptidoglykan (jinak známý jako bakteriální nebo mureinový mukopeptid ).

Peptidoglykan je polymer skládající se z dlouhých lineárních polysacharidových řetězců, spojených dohromady zesíťováním mezi aminokyselinovými zbytky.

Polysacharidové řetězce se skládají z opakování disacharidu, skládajícího se ze dvou monosacharidů: N-acetylglukosaminu (nebo NAG ) a kyseliny N-acetylmuramové (nebo NAM ), spojené dohromady glykosidovými vazbami p-1 typu, 6.

Disacharidy jsou pak navzájem spojeny glykosidickými vazbami p-1, 4 typu.

Spojení s každou molekulou NAM nalézáme "ocas" pěti aminokyselin ( pentapeptid ), který končí dvěma aminokyselinami, přesněji dvěma molekulami D-alaninu .

Jsou to tyto terminální molekuly D-alaninu, které - po působení enzymu transpeptidázy - umožňují tvorbu křížových vazeb mezi paralelními řetězci peptidoglykanu.

Konkrétněji transpeptidáza pochází z peptidové vazby mezi třetí aminokyselinou polysacharidového řetězce a čtvrtou aminokyselinou paralelního polysacharidového řetězce.

Funkce buněčné stěny

Bakteriální buněčná stěna hraje velmi důležitou ochrannou úlohu proti bakteriální buňce, ale je nejen schopna regulovat transport látek uvnitř buňky.

Proto lze konstatovat, že hlavní funkce buněčné stěny jsou:

Zabraňte rozpadu bakteriálních buněk v důsledku osmotického tlaku. Ve skutečnosti, velmi často, bakterie žijí v hypotonickém prostředí, to je v prostředích ve kterém velká množství vody jsou přítomná a který být “více zředěný” než vnitřní prostředí bakteriální buňky. Tento rozdíl v koncentraci způsobuje, že voda přechází z vnějšího prostředí (méně koncentrovaného) do bakteriální buňky (koncentrovanější) ve snaze vyrovnat koncentraci mezi oběma prostředími. Nekontrolovaný vstup vody by způsobil, že bakteriální buňka nabobtná, až praskne (osmotická lýza).
Funkce buněčné stěny je přesně tak, aby odolávala vnějšímu tlaku vody, čímž zabraňovala bobtnání a lýze bakterií.
Chraňte plazmatickou membránu a buněčné prostředí před molekulami nebo látkami škodlivými ve stejném rytmu.
Upravte vstup živin do bakteriální buňky.

Vše, co bylo dosud popsáno, platí jak pro Gram-negativní buněčnou stěnu, tak pro Gram-pozitivní buněčnou stěnu.

Jelikož však účelem tohoto článku je poskytnout údaje o vlastnostech gramnegativních bakterií, bude níže popsána pouze buněčná stěna těchto buněk a nebude uvažována Gram-pozitivita.

Gram-negativní buněčná stěna

V Gram-negativní stěně je peptidová vazba vytvořená mezi polysacharidovými řetězci peptidoglykanu přímá.

Gram-negativní buněčná stěna je velmi tenká a má tloušťku 10 nm, ale je poměrně složitá, protože peptidoglykan je obklopen vnější membránou zakotvenou v ní.

Vnější membrána se skládá z vnitřního fosfolipidového příbalového letáku a vnějšího letáku tvořeného lipopolysacharidem (nebo LPS ).

Vnější membrána a peptidoglykan jsou spolu spojeny prostřednictvím lipoproteinů . Protože přítomnost pouze lipoproteinů na vnější membráně by bránila průchodu hydrofilních molekul, na membráně jsou také přítomny další konkrétní proteinové komplexy zvané poriny . Poriny jsou kanály, které umožňují průchod malých hydrofilních molekul.

Pro transport větších molekul však existují jiné nosné proteiny, nosiče .

Prostor mezi vnější membránou a peptidoglykanem se nazývá periplazma a obsahuje proteiny a enzymy s biologickými funkcemi.

Lipopolysacharid je nahrazen třemi odlišnými částmi:

Vnitřní lipidová část zvaná lipid A, která má endotoxinové funkce, proto hraje důležitou roli v patogenitě gramnegativů;
Centrální polysacharidová část zvaná jádro ;
Vnější polysacharidový řetězec zvaný antigen O. Tento polysacharid se skládá z jednoduchých cukrů různých druhů, kombinovaných v blocích po třech nebo pěti jednotkách a několikrát opakovaných za vzniku molekul s určitými antigenními charakteristikami typickými pro každý bakteriální druh.

Gramovo barvení

Gram barvení je postup navržený a vyvinutý v roce 1884 dánským bakteriologem Hansem Christianem Gramem.

První etapa tohoto postupu zahrnuje přípravu horkého nátěru (tj. Tenký film analyzovaného materiálu). Jinými slovy, vzorek bakterií, které mají být analyzovány, se umístí na sklíčko a pomocí tepla se mikroorganismy usmrtí a zablokují na samotném sklíčku (fixace za tepla). Po přípravě nátěru můžete pokračovat v barvení.

Technika barvení Gramem zahrnuje čtyři hlavní fáze.

Krok 1

Tepelně fixovaný nátěr musí být pokryt po dobu tří minut krystalově fialovým barvivem (také známým jako gentian violet). Tímto způsobem se všechny bakteriální buňky změní na purpurové.

Krok 2

Lugolův roztok (vodný roztok jodu a jodidu draselného, definovaný jako leptací činidlo, které je schopno fixovat barvu) se v tomto okamžiku nalije na sklíčko a nechá se působit asi minutu.

Lugolův roztok je polární a proniká do bakteriální buňky, kde se setkává s krystalickou violetou, se kterou tvoří hydrofobní komplex.

Krok 3

Sklíčko se promyje bělícím prostředkem (obvykle alkoholem nebo acetonem) po dobu asi dvaceti sekund. Poté ji opláchněte vodou, abyste zabránili působení bělidla.

Na konci této fáze si buňky Gram-pozitivní bakterie zachová purpurovou barvu.

Gram-negativní buňky budou naopak zbarveny. To se děje proto, že alkohol napadá lipopolysacharidovou strukturu vnější membrány těchto bakterií, čímž usnadňuje ztrátu dříve absorbovaného barviva.

Krok 4

Druhé barvivo (obvykle kyselina fuchsin nebo safranin ) se přidá na sklíčko a pár minut se nechá působit.

Na konci této fáze budou buňky gramnegativních bakterií, dříve zbarvené, mít barvu v rozsahu od růžové po červenou.

Druhy gramnegativních bakterií

Podobně jako Gram-pozitivní skupina, i Gram-negativní skupina také zahrnuje mnoho druhů bakterií.

V následujícím textu budou stručně popsány některé z hlavních bakterií patřících do této skupiny.

Escherichia coli

E. coli je bakterie normálně přítomná v lidské střevní bakteriální flóře, ale u imunokompromitovaných subjektů může vyvolat oportunní infekce.

Ve skutečnosti je E. coli zodpovědná za oportunistické infekce, které způsobují onemocnění, jako je uretrocystitida, prostatitida, neonatální meningitida, enterohemoragická kolitida, vodnatý průjem nebo cestovní průjem nebo sepse.

V závislosti na typu infekce, kterou vyvolává E. coli, lze použít různé typy antibiotik. Nejpoužívanějšími léky jsou karbapenemy, některé peniciliny, monobaktamy, aminoglykosidy, cefalosporiny nebo makrolidy (jako je klaritromycin nebo azithromycin).

Baktérie rodu Salmonella

Tyto bakterie jsou zodpovědné za infekce gastrointestinálního traktu, které mohou způsobit onemocnění, jako je gastroenteritida, tyfus (enterální horečka) a průjem.

V boji proti infekcím způsobeným těmito bakteriemi se obvykle používá ciprofloxacin, amoxicilin nebo ceftriaxon.

Klebsiella pneumoniae

K. pneumoniae je zodpovědný za infekce genitálně-močových cest, které způsobují cystitidu, prostatitis nebo uretrocystis a respirační infekce, které způsobují plicní abscesy nebo pneumonii.

Cefalosporiny, karbapenemy, fluorochinolony nebo některé typy penicilinů se používají k léčbě infekcí K. pneumoniae .

Bakterie rodu Shigella

Tyto mikroorganismy jsou zodpovědné za nástup onemocnění, jako je bacilární dyzenterie a akutní gastroenteritida.

Fluorochinolony se obvykle používají k léčbě tohoto typu infekce.

Vibrioni (nebo Vibrio)

Vibrios jsou zakřivené bacily, tj. Bakterie charakterizované tvarem "čárka".

Mezi patogenními vibracemi pro člověka připomínáme:

Vibrio cholerae, zodpovědný za nástup cholery. Obecně se infekce V. cholerae léčí tetracyklinem nebo fluorochinolony.
Vibrio parahaemolyticus, zodpovědný za gastroenteritidu, enterokolitidu, průjem a dysenterický syndrom.

V případě infekce mohou být použita antibiotika V. parahaemolyticus, jako jsou fluorochinolony nebo tetracykliny. V některých případech je možné se vyhnout terapii antibiotiky a provést symptomatickou léčbu.

Bakterie rodu Yersinia

Bakterie rodu Yersinia jsou bacily, tj. Jsou to bakterie charakterizované válcovitým tvarem.

Mezi patogeny Yersinia pro člověka připomínáme:

Yersinia enterocolitica, zodpovědná za nástup gastrointestinálních infekcí, které způsobují onemocnění, jako je akutní gastroenteritida nebo mesenterická adenitida. Infekce Y. enterocolitica se obvykle léčí antibiotiky, jako jsou fluorochinolony, sulfonamidy nebo aminoglykosidy.
Yersinia pestis, zodpovědný za nástup bubonického moru. Infekce způsobené Y. pestis mohou být léčeny aminoglykosidy, chloramfenikolem nebo fluorochinolony.

Campylobacter jejuni

C. jejuni je bacil ve tvaru spirály zodpovědný za nástup akutní enteritidy a průjmu.

Infekce, které způsobuje, mohou být léčeny makrolidy (například erythromycinem) nebo fluorochinolony.

Helicobacter pylori

H. pylori je zakřivený bacilus zodpovědný za nástup gastrointestinálních onemocnění, jako je chronická aktivní gastritida a peptický vřed.

Léčba eradikace Helicobacter pylori zahrnuje použití tří různých typů léků:

Koloidní vizmut, cytoprotektivní přípravek, který zabraňuje adhezi Helicobacter pylori na sliznici žaludku;
Omeprazol nebo jiný inhibitor protonové pumpy, aby se snížila sekrece kyseliny žaludku;
Amoxicilin a / nebo klarithromycin, tetracyklin nebo metronidazol (antibiotická léčiva k ničení bakteriálních buněk).

Haemophilus influenzae

H. influenzae je gramnegativní bakterie zodpovědná za infekce dýchacích cest a nervového systému, která může způsobit akutní otitis, epiglotitis, sinusitidu, bronchitidu, pneumonii nebo akutní bakteriální meningitidu.

Antibiotika běžně používaná k léčbě infekcí H. influenzae jsou cefalosporiny, peniciliny nebo sulfa léčiva.