Gram-negatiivinen - Grambakteerit -

esittely

Gramnegatiivit ovat bakteereita, jotka - kun ne on altistettu Gram-värjäysmenetelmälle - saavat värin vaaleanpunaisesta punaiseksi.

Gram-värjäys on menetelmä, jota käytetään bakteerien luokitteluun niiden soluseinän ominaisuuksien mukaan. Samaan ryhmään kuuluminen - Gram-negatiivinen tai positiivinen - ei tarkoita sitä, että kyseisen ryhmän eri bakteerilajien välillä on fylogeneettinen suhde.

Bakteriaalinen soluseinä

Bakteerisolujen seinämä voidaan määritellä jäykäksi rakenteeksi, joka ympäröi bakteerisolun, antamalla sille tiettyä lujuutta ja säätämällä sen muotoa.

Peruselementti, joka muodostaa bakteerien soluseinän, on peptidoglykaani (muuten tunnettu bakteeri- tai mureini-mukopeptidinä ).

Peptidoglykaani on polymeeri, joka koostuu pitkistä lineaarisista polysakkaridiketjuista, jotka on yhdistetty toisiinsa aminohappotähteiden välisten ristisidosten avulla.

Polysakkaridiketjut koostuvat disakkaridin toistamisesta, joka koostuu vuorostaan kahdesta monosakkaridista: N-asetyyliglukosamiinista (tai NAG: stä ) ja N-asetyylimuramiinihaposta (tai NAM: sta ), jotka on liitetty toisiinsa p-1-tyypin glykosidisidoksilla, 6.

Sitten disakkaridit sitoutuvat toisiinsa p-1, 4-tyypin glykosidisidoksilla.

Jokaisen NAM-molekyylin yhteydessä löydetään viiden aminohapon ( pentapeptidi ) "hännän", joka päättyy kahteen aminohapoon, tarkemmin sanottuna kahden D-alaniinimolekyylin kanssa .

Näiden päätelaitteiden D-alaniinimolekyylien avulla entsyymin transpeptidaasin vaikutuksesta voidaan muodostaa ristisidoksia peptidoglykaanin rinnakkaisten ketjujen välillä.

Tarkemmin sanottuna transpeptidaasi on peräisin peptidisidoksesta polysakkaridiketjun kolmannen aminohapon ja rinnakkaisen polysakkaridiketjun neljännen aminohapon välillä.

Soluseinän toiminnot

Bakteerisoluseinällä on erittäin tärkeä suojaava rooli bakteerisolua vastaan, mutta se ei ainoastaan kykene säätelemään aineiden kuljetusta solussa.

Siksi voidaan todeta, että soluseinän päätoiminnot ovat:

Estä bakteerisolujen hajoaminen osmoottisen paineen vuoksi. Itse asiassa hyvin usein bakteerit elävät hypotonisessa ympäristössä, ts. Ympäristöissä, joissa on suuria määriä vettä ja jotka ovat "enemmän laimennettuja" kuin bakteerisolun sisäinen ympäristö. Tämä konsentraation ero aiheuttaa veden kulkeutumisen ulkoisesta ympäristöstä (vähemmän konsentroitu) bakteerisoluun (väkevämpi) yrittäen tasoittaa näiden kahden ympäristön välistä konsentraatiota. Veden hallitsematon pääsy aiheuttaisi bakteerisolun turpoamisen, kunnes se puhkeaa (osmoottinen lyysi).
Soluseinän tehtävänä on juuri vastustaa veden ulkoista painetta, mikä estää turvotusta ja bakteerien hajoamista.
Suojaa plasmamembraani ja soluympäristö molekyyleiltä tai aineilta, jotka ovat haitallisia samalle lyönnille.
Säädä ravinteiden tuloa bakteerisoluun.

Kaikki, mitä tähän mennessä on kuvattu, on voimassa sekä Gram-negatiivisen soluseinän että Gram-positiivisen soluseinän osalta.

Kuitenkin, koska tämän artikkelin tarkoituksena on antaa viitteitä gramnegatiivisten bakteerien ominaisuuksista, vain jälkimmäisen soluseinää kuvataan jäljempänä, eikä Gram-positiivisia.

Gram-negatiivinen soluseinä

Gram-negatiivisessa seinässä peptidoglykaanin polysakkaridiketjujen välille muodostunut peptidisidos on suora.

Gram-negatiivinen soluseinä on hyvin ohut ja sen paksuus on 10 nm, mutta se on melko monimutkainen, koska peptidoglykaania ympäröi siihen kiinnitetty ulkoinen kalvo.

Ulompi kalvo koostuu sisäisestä fosfolipidilehtisestä ja lipopolysakkaridin (tai LPS: n ) muodostamasta ulkoisesta esitteestä.

Ulompi kalvo ja peptidoglykaani on kytketty yhteen lipoproteiinien kautta. Koska vain lipoproteiinien läsnäolo ulommassa kalvossa estäisi hydrofiilisten molekyylien kulkua, kalvolla on myös muita erityisiä proteiinikomplekseja, joita kutsutaan huokosiksi . Poriinit ovat kanavia, jotka mahdollistavat pienten hydrofiilisten molekyylien kulun.

Suurempien molekyylien kuljettamiseksi on kuitenkin muitakin kantajaproteiineja, kantajia .

Ulkoisen kalvon ja peptidoglykaanin välistä tilaa kutsutaan periplasmaksi ja se sisältää proteiineja ja entsyymejä, joilla on biologisia toimintoja.

Lipopolysakkaridi korvataan kolmella eri osalla:

Sisäinen lipidiosa, jota kutsutaan lipidiksi A, jolla on endotoksiinitoimintoja, on siksi tärkeä rooli Gram-negatiivien patogeenisyydessä;
Keskinen polysakkaridiosa, jota kutsutaan ytimeksi ;
Ulkoinen polysakkaridiketju, jota kutsutaan antigeeniksi O. Tämä polysakkaridi koostuu erilaisista yksinkertaisista sokereista, jotka on yhdistetty kolmen tai viiden yksikön lohkoihin ja toistettu useita kertoja molekyylien muodostamiseksi, joilla on tiettyjä kullekin bakteerilajille tyypillisiä antigeenisiä ominaisuuksia.

Gram-värjäys

Gram-värjäys on Tanskan bakteriologi Hans Christian Gramin suunnittelema ja kehittämä menettely.

Tämän menettelyn ensimmäinen vaihe käsittää kuuman tahran valmistamisen (eli ohut kalvon analysoitavasta materiaalista). Toisin sanoen näytteitä analysoitavista bakteereista sijoitetaan liukumaan ja - lämpöä käytettäessä - mikro-organismit tapetaan ja estetään itse liukumaan (kuuma kiinnitys). Kun olet valmis- tanut, voit jatkaa todellista värjäämistä.

Gram-värjäysmenetelmässä on neljä päävaihetta.

Vaihe 1

Kuuma-kiinteä tahra on peitettävä kristalliviolettivärillä (joka tunnetaan myös nimellä gentian violet) kolmeksi minuutiksi. Tällä tavoin kaikki bakteerisolut muuttuvat violetiksi.

Vaihe 2

Tässä vaiheessa liuokselle kaadetaan Lugolin liuos (jodin ja kaliumjodidin vesiliuos, joka määritellään syövyttäväksi aineeksi, kun se pystyy korjaamaan värin) ja se jätetään toimimaan noin minuutin ajan.

Lugolin liuos on polaarinen ja tunkeutuu bakteerisoluun, jossa se täyttää kristallivioletin, jolla se muodostaa hydrofobisen kompleksin.

Vaihe 3

Dia pestään valkaisuaineella (tavallisesti alkoholi tai asetoni) noin 20 sekunnin ajan. Pese se sitten vedellä, jotta valkaisimen toiminta pysähtyy.

Tämän vaiheen lopussa Gram-positiivisilla bakteerisoluilla on säilynyt violetti väri.

Gramnegatiiviset solut taas värjäytyvät. Tämä johtuu siitä, että alkoholi hyökkää näiden bakteerien ulomman kalvon lipopolysakkaridirakenteeseen, mikä helpottaa aiemmin imeytyneen väriaineen häviämistä.

Vaihe 4

Toinen väriaine (tavallisesti happo- fukssiini tai safraniini ) lisätään liukumaan ja pari minuuttia jätetään toimimaan.

Tämän vaiheen päätyttyä Gram-negatiivisten bakteerien solut, jotka ovat aiemmin värjättyjä, saavat värin vaaleanpunaisesta punaiseksi.

Gram-negatiivisten bakteerien tyypit

Gram-positiivisen ryhmän tavoin Gram-negatiivinen ryhmä sisältää myös lukuisia bakteerilajeja.

Seuraavassa kuvataan lyhyesti joitakin tähän ryhmään kuuluvia tärkeimpiä bakteereja.

Escherichia coli

E. coli on tavallisesti ihmisen suoliston bakteerifloorassa esiintyvä bakteeri, mutta immuunipuutteisilla potilailla se voi aiheuttaa opportunistisia infektioita.

Itse asiassa E. coli on vastuussa opportunistisista infektioista, jotka aiheuttavat sairauksia, kuten virtsaputkentulehdus, eturauhastulehdus, vastasyntyneen aivokalvontulehdus, enterohemorrhaginen koliitti, vetinen ripuli tai matkustajan ripuli tai sepsis.

E. coli -bakteerien aiheuttaman infektiotyypin mukaan voidaan käyttää erilaisia antibiootteja. Käytetyimmät lääkkeet ovat karbapeneemit, jotkut penisilliinit, monobaktaamidit, aminoglykosidit, kefalosporiinit tai makrolidit (kuten klaritromysiini tai atsitromysiini).

Salmonellan sukuun kuuluvat bakteerit

Nämä bakteerit ovat vastuussa ruoansulatuskanavan infektioista, jotka voivat aiheuttaa sellaisia sairauksia, kuten gastroenteriitti, lavantauti (suolistomerkki) ja ripuli.

Näiden bakteerien aiheuttamien infektioiden torjumiseksi käytetään tavallisesti siprofloksasiinia, amoksisilliinia tai keftriaksonia.

Klebsiella pneumoniae

K. pneumoniae on vastuussa virtsatieinfektioista, jotka aiheuttavat kystiittiä, eturauhastulehdusta tai virtsaputkia ja hengitystieinfektioita, jotka aiheuttavat keuhkojen paiseita tai keuhkokuumeita.

Kefalosporiineja, karbapeneemeja, fluorokinoloneja tai eräitä penisilliinityyppejä käytetään K. pneumoniaen infektioiden hoitoon .

Shigellan sukuun kuuluvat bakteerit

Nämä mikro-organismit ovat vastuussa sairauksien, kuten bacillary dysentery ja akuutin gastroenteriitin, alkamisesta.

Fluorokinoloneja käytetään tavallisesti tämän tyyppisen infektion hoitoon.

Vibrioni (tai Vibrio)

Vibriot ovat kaarevia bakteereja, eli bakteereita, joille on tunnusomaista "pilkku".

Muistutamme ihmisen patogeenisistä vireistä:

Vibrio cholerae, joka vastaa koleran alkamisesta. Yleensä V. cholerae- infektioita hoidetaan tetrasykliinillä tai fluorokinoloneilla.
Vibrio parahaemolyticus, joka on vastuussa gastroenteriitista, enterokoliitista, ripulista ja dysenterisistä oireista.

Jos kyseessä on V. parahaemolyticus -infektio, voidaan käyttää antibiootteja, kuten fluorokinoloneja tai tetrasykliinejä. Joissakin tapauksissa antibioottihoitoa voidaan välttää ja oireenmukaista hoitoa voidaan suorittaa.

Yersinia-sukuun kuuluvat bakteerit

Yersinia-suvun bakteerit ovat bakteereja, eli ne ovat bakteereita, joille on tunnusomaista lieriömäinen muoto.

Ihmisille tarkoitetuista Yersinian taudinaiheuttajista muistamme:

Yersinia enterocolitica, joka on vastuussa ruoansulatuskanavan infektioista, jotka aiheuttavat sellaisia sairauksia kuin akuutti gastroenteriitti tai mesenterinen adeniitti. Y. enterocolitica -infektioita hoidetaan tavallisesti antibiooteilla, kuten fluorokinoloneilla, sulfonamidilla tai aminoglykosideilla.
Yersinia pestis, joka vastasi kupliva rutto. Y. pestin aiheuttamia infektioita voidaan hoitaa aminoglykosideilla, klooramfenikolilla tai fluorokinoloneilla.

Campylobacter jejuni

C. jejuni on spiraalimainen bacillus, joka vastaa akuutin enteriitin ja ripulin alkamisesta.

Hänen aiheuttamiaan infektioita voidaan hoitaa makrolideilla (kuten esimerkiksi erytromysiinillä) tai fluorokinoloneilla.

Helicobacter pylori

H. pylori on kaareva bacillus, joka on vastuussa ruoansulatuskanavan sairauksien, kuten kroonisen aktiivisen gastriitin ja peptisen haavan, alkamisesta.

Helicobacter pylorin hävittämisen hoitoon liittyy kolmen eri lääkkeen käyttö:

Kolloidinen vismutti, sytoprotektiivi, jota käytetään estämään Helicobacter pylorin tarttumista mahalaukun limakalvoon;
Omepratsoli tai muu protonipumpun estäjä mahahapon erittymisen vähentämiseksi;
Amoksisilliini ja / tai klaritromysiini, tetrasykliini tai metronidatsoli (antibioottilääkkeet bakteerisolujen tappamiseksi).

Haemophilus influenzae

H. influenzae on gramnegatiivinen bakteeri, joka vastaa hengitysteistä ja hermoston infektioista, jotka voivat aiheuttaa akuuttia otiittia, epiglottiittiä, sinuiittiä, keuhkoputkentulehdusta, keuhkokuumeita tai akuuttia bakteeriperäistä aivokalvontulehdusta.

H. influenzaen infektioiden hoitoon yleisesti käytetyt antibiootit ovat kefalosporiinit, penisilliinit tai sulfa-lääkkeet.