všeobecnost
Gram-pozitivní bakterie jsou - jak lze vyvodit z jejich vlastního názvu - pozitivní na barvení Gramem po zachování této laboratorní analýzy.
Bakteriální buněčná stěna
Bakteriální buněčná stěna může být definována jako druh tuhé "nádoby", která obklopuje bakteriální buňku, což jí dává určitou robustnost a kondicionování jejího tvaru.
Základní složkou buněčné stěny 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 ), vázané dohromady glykosidovými vazbami typu p-1, 6.
Disacharidy jsou pak navzájem spojeny glykosidickými vazbami p-1, 4 typu.
Ke každé molekule NAM je připojen pentapeptid (tj. "Ocas" pěti aminokyselin), který končí dvěma stejnými aminokyselinami, zejména dvěma molekulami D-alaninu .
Právě tyto terminální D-alaniny, které - po působení enzymu transpeptidázy - umožňují tvorbu křížových vazeb uvnitř peptidoglykanu.
Přesněji řečeno, transpeptidáza pochází z peptidové vazby mezi třetí aminokyselinou polysacharidového řetězce a čtvrtou aminokyselinou paralelního polysacharidového řetězce.
funkce
Buněčná stěna nehraje pouze ochrannou roli proti bakteriální buňce, ale také reguluje transport látek v ní.
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 otoku a bakteriální lýze.
- 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, lze nalézt jak v Gram-pozitivních, tak i v Gram-negativních stěnách.
Nicméně, protože účelem tohoto článku je objasnit zvláštnosti Gram-pozitivních bakterií, budou popsány pouze charakteristiky buněčné stěny těchto buněk a Gram-negativní stěna nebude uvažována.
Gram-pozitivní buněčná stěna
V Gram-pozitivní stěně je peptidová vazba mezi polysacharidovými řetězci peptidoglykanu vytvořena přes pentaglycinový můstek, což je můstek sestávající z pěti molekul glycinu (aminokyseliny).
Gram-pozitivní buněčná stěna je stejnoměrná a relativně tlustá (20-80 nm). Skládá se z několika vrstev peptidoglykanu, které protínají kyseliny teikové (polymery alkoholů a fosfátů).
Gram-pozitivní stěna je velmi polární a umožňuje pronikání hydrofilních molekul (jako jsou ty, které jsou použity v Gramově barvení, které bude popsáno níže), ale ne hydrofobních sloučenin.
Gramovo barvení
Gramovo barvení je postup, který byl vyvinut a vyvinut 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.
Vzhledem k tomu, že Gram-pozitivní buněčná stěna je polární, nemůže krystal-jod hydrofobní komplex procházet, a tak zůstat blokován uvnitř samotné bakteriální buňky.
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 typické pro Gram-negativní a chybí v Gram-pozitivním, což 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, které prošly změnou barvy v předchozí fázi, nabrat barvy v rozmezí od růžové po červenou.
Druhy grampozitivních bakterií
Velká Gram-pozitivní skupina zahrnuje mnoho bakteriálních druhů.
Níže budou stručně uvedeny některé bakterie patřící do této velké kategorie.
Staphylococci (nebo Staphylococcus)
Staphylococci jsou cocci (tj. Sférické bakterie) patřící do rodiny Staphylococcaceae . Staphylococci rostou v shlucích.
Mezi různými typy patogenních stafylokoků připomínáme:
- Staphylococcus aureus, zodpovědný za různé infekce geniticko-močového traktu, sněhového systému, kůže, kostí, kloubů, kardiovaskulárního systému, dýchacích cest a oka. Kromě toho jsou tyto bakterie také zodpovědné za oportunní infekce spojené s poruchou imunitního systému hostitele, nozokomiálními oportunními infekcemi (tj. Infekcemi nakaženými ve zdravotnických zařízeních) a nemocemi přenášenými potravou.
- Staphylococcus epidermidis, zodpovědný za infekce kardiovaskulárního systému, oportunní infekce spojené s narušením imunitního systému hostitele a nozokomiálními oportunními infekcemi.
- Staphylococcus saprophyticus, zodpovědný za infekce močových cest.
Obecně se antibiotika používají proti tomuto typu bakterií, jako jsou peniciliny, vankomycin, daptomycin, cefalosporiny nebo fluorochinolony.
Streptokoky (nebo Streptococcus)
Streptokoky jsou cocci, které rostou ve dvojicích nebo ve formě řetězců. Streptokoky jsou schopné produkovat toxiny schopné zničit červené krvinky, tj. Mají hemolytickou aktivitu.
Streptokoky mohou být dále rozděleny podle stupně hemolýzy, kterou indukují. Můžeme tedy rozlišovat:
- Alfa-hemolytické (nebo a-hemolytické) streptokoky, které způsobují částečnou hemolýzu;
- Beta-hemolytické (nebo β-hemolytické) streptokoky, které způsobují úplnou hemolýzu;
- Gama-hemolytické (nebo y-hemolytické) streptokoky, které nezpůsobují hemolýzu.
Mezi patogenními streptokoky připomínáme:
- Streptococcus pyogenes, zodpovědný za infekce dýchacích cest, kůže, kostí, kloubů, kardiovaskulárního systému, trávicích žláz a peritoneální dutiny. Kromě toho je také zodpovědný za oportunistické infekce u hostů s oslabeným imunitním systémem.
- Streptococcus agalactiae, zodpovědný za infekce plodu a novorozence, infekce nervového systému a dýchacích cest.
- Streptococcus pneumoniae, zodpovědný za infekce dýchacích cest, nervového systému, kardiovaskulárního systému, zažívacích žláz, peritoneální dutiny a oportunních infekcí spojených s poruchou imunitního systému hostitele.
Obvykle se proti streptokokům používají beta-laktamová a makrolidová antibiotika.
Clostridium (nebo Clostridium)
Klostridie jsou bacily (tj. Válcové bakterie), které - v nepříznivých podmínkách prostředí - jsou schopny vytvářet spory, aby přežily.
Mezi různými existujícími patogenními klostridiemi připomínáme:
- Clostridium difficile, tato bakterie může být součástí normální lidské bakteriální flóry a je zodpovědná za oportunní infekce gastrointestinálního traktu. Je hlavní příčinou pseudomembranózní kolitidy, která se může vyskytnout u pacientů léčených dlouhodobě a při vysokých dávkách s různými typy antibiotik. Antibiotika jako metronidazol, chloramfenikol, vankomycin nebo erythromycin jsou obvykle používány proti infekcím Clostridium difficile .
- Clostridium tetani, zodpovědný za tetanus (nebo spastická paralýza). Proti těmto bakteriím se obecně používá metronidazol nebo benzylpenicilin. K dispozici je také vakcína, která zabraňuje infekci.
- Clostridium botulinum, zodpovědný za botulismus (nebo ochablou paralýzu).
Corinebacteria (nebo Corynebacterium)
Chorinebakterie jsou bacily patřící do čeledi Corynenacteriaceae .
Mezi četnými exponenty tohoto rodu si připomínáme Corynebacterium diphteriae zodpovědné za kožní záškrt a respirační záškrt.
Antibiotika obvykle používaná k léčbě záškrtu jsou peniciliny, cefalosporiny, klindamycin a erythromycin.
K dispozici je také vakcína, která zabraňuje infekci.
Další Gram-pozitivní
Další Gram-pozitivní bakterie jsou:
- Bacillus anthracis (známý jako antrax), zodpovědný za nástup kožních, plicních a gastrointestinálních antraxů;
- Listeria monocytogenes, bacilus zodpovědný za nástup meningitidy, encefalitidy, meningoencefalitidy a abscesů mozku;
- Enterococcus faecium a Enterococcus faecalis, dva koci, které normálně osídlují lidskou střevní bakteriální flóru, ale které mohou být zodpovědné za nozokomiální oportunní infekce močových cest, septikemii nebo endokarditidu.
