yleisyys
Gram-positiiviset bakteerit ovat - kuten voidaan päätellä omasta nimestään - positiivisia Gram-värjäykseen säilyttämällä violetti väri sen jälkeen, kun niille on tehty tällainen laboratoriotutkimus.
Bakteriaalinen soluseinä
Bakteerisolujen seinämä voidaan määritellä eräänlaiseksi jäykäksi "säiliöksi", joka ympäröi bakteerisolun, antamalla sille tiettyä lujuutta ja säätämällä sen muotoa.
Soluseinän peruskomponentti on peptidoglykaani (muuten tunnettu bakteeri- tai mureiinimukopeptidinä ).
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 ovat sitoutuneet yhteen p-1-tyypin glykosidisidosten kanssa, 6.
Sitten disakkaridit sitoutuvat toisiinsa p-1, 4-tyypin glykosidisidoksilla.
Jokaisen NAM-molekyylin yhteydessä on löydetty pentapeptidi (eli viiden aminohapon "häntä"), joka päättyy kahteen yhtä suureen aminohappoon, erityisesti kahteen D-alaniinimolekyyliin .
Juuri nämä terminaaliset D-alaniinit, jotka entsyymin transpeptidaasin vaikutuksen jälkeen sallivat ristisidosten muodostumisen peptidoglykaanissa.
Tarkemmin sanottuna transpeptidaasi on peräisin polysakkaridiketjun kolmannen aminohapon ja rinnakkaisen polysakkaridiketjun neljännen aminohapon välisestä peptidisidoksesta.
tehtävät
Soluseinällä ei ole pelkästään suojaavaa roolia bakteerisolua vastaan, vaan se säätelee myös aineiden kuljetusta sen sisällä.
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 tähän mennessä kuvatut asiat löytyvät sekä Gram-positiivisista että Gram-negatiivisista seinistä.
Koska tämän artikkelin tarkoituksena on kuitenkin selventää grampositiivisten bakteerien erityispiirteitä, jäljempänä kuvataan vain jälkimmäisen soluseinän ominaisuudet ja Gram-negatiivista seinää ei oteta huomioon.
Gram-positiivinen soluseinä
Gram-positiivisessa seinässä peptidisidos peptidoglykaanin polysakkaridiketjujen välille muodostuu pentaglysiinisillan kautta, joka on silta, joka koostuu viidestä glysiinimolekyylistä (aminohappo).
Gram-positiivinen soluseinä on tasainen ja suhteellisen paksu (20-80 nm). Se koostuu useista peptidoglykaanikerroksista, jotka on leikattu teikkahapoilla (alkoholien ja fosfaattien polymeereillä).
Gram-positiivinen seinä on hyvin polaarinen ja sallii hydrofiilisten molekyylien läpäisemisen (kuten ne, joita käytetään seuraavassa kuvatulla Gram-värillä), mutta ei hydrofobisia yhdisteitä.
Gram-värjäys
Gram-värjäys on tanskalaisen bakteriologin 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.
Koska Gram-positiivinen soluseinä on polaarinen, kristalli-jodihydrofobinen kompleksi ei voi ylittää sitä siten, että se pysyy estyneenä itse bakteerisolussa.
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 Gram-negatiiviseen ja Gram-positiiviseen puuttuvan ulkoisen kalvon lipopolysakkaridirakenteeseen, mikä helpottaa aikaisemmin imeytyneen väriaineen häviämistä.
Vaihe 4
Toinen väriaine (tavallisesti happo- fukssiini tai safraniini ) lisätään liukumaan ja pari minuuttia jätetään toimimaan.
Tämän vaiheen lopussa Gram-negatiivisten bakteerien solut, jotka ovat läpikäyneet värjäytymistä edellisessä vaiheessa, saavat värin vaaleanpunaisesta punaiseksi.
Gram-positiivisten bakteerien tyypit
Suuri grampositiivinen ryhmä sisältää monia bakteerilajeja.
Alla luetellaan joitakin tähän suuren luokan luokkaan kuuluvia bakteereja.
Stafylokokit (tai Staphylococcus)
Stafylokokit ovat Staphylococcaceae- sukuun kuuluvia kookkeja (eli pallomaisia bakteereja). Stafylokokit kasvavat klustereissa.
Muiden patogeenisten stafylokokkien joukosta muistamme:
- Staphylococcus aureus, joka on vastuussa eri virtsatieinfektioista, lumijärjestelmästä, ihon, luiden, nivelten, sydän- ja verisuonijärjestelmän, hengitysteiden ja silmän infektioista. Lisäksi tämä bakteeri on myös vastuussa opportunistisista infektioista, jotka liittyvät isännän immuunijärjestelmän heikentymiseen, nosokomiaalisiin opportunistisiin infektioihin (eli terveydenhuollon tiloihin tarttuneisiin infektioihin) ja ruokaa aiheuttaviin sairauksiin.
- Staphylococcus epidermidis, joka on vastuussa sydän- ja verisuonijärjestelmän infektioista, opportunistiset infektiot, jotka liittyvät isännän immuunijärjestelmän kompromissiin ja nosokomiaalisiin opportunistisiin infektioihin.
- Staphylococcus saprophyticus, joka vastaa virtsateiden infektioista.
Yleensä antibiootteja käytetään tämän tyyppisiä bakteereja, kuten penisilliinejä, vankomysiiniä, daptomysiiniä, kefalosporiineja tai fluorokinoloneja vastaan.
Streptococcus (tai Streptococcus)
Streptokokit ovat kookkeja, jotka kasvavat pareittain tai muodostavat ketjuja. Streptokokit kykenevät tuottamaan toksiineja, jotka kykenevät tuhoamaan punasoluja, eli niillä on hemolyyttinen aktiivisuus.
Streptokokit voidaan puolestaan jakaa hemolyysin asteen mukaan, jotka ne indusoivat. Siksi voimme erottaa:
- Alfa-hemolyyttiset (tai a-hemolyyttiset) streptokokit, jotka aiheuttavat osittaista hemolyysiä;
- Beeta-hemolyyttiset (tai p-hemolyyttiset) streptokokit, jotka aiheuttavat täydellisen hemolyysin;
- Gamma-hemolyyttiset (tai y-hemolyyttiset) streptokokit, jotka eivät aiheuta hemolyysiä.
Muistutamme patogeenisten streptokokkien joukosta:
- Streptococcus pyogenes, joka on vastuussa hengitysteiden, ihon, luiden, nivelten, sydän- ja verisuonijärjestelmän, ruoansulatuskanavan ja peritoneaalisen ontelon infektioista. Lisäksi se on vastuussa opportunistisista infektioista vierailla, joilla on heikentynyt immuunijärjestelmä.
- Streptococcus agalactiae, joka on vastuussa sikiön ja vastasyntyneen infektioista, hermoston ja hengitysteiden infektioista.
- Streptococcus pneumoniae, joka on vastuussa hengitysteiden infektioista, hermostosta, sydän- ja verisuonijärjestelmästä, ruoansulatuselimistöistä, peritoneaalisesta ontelosta ja opportunistisista infektioista, jotka liittyvät isännän immuunijärjestelmän heikentymiseen.
Tavallisesti beetalaktaamia ja makrolidiantibiootteja käytetään streptokokkeja vastaan.
Clostridium (tai Clostridium)
Clostridia on bakteeri (ts. Lieriömäisiä bakteereja), jotka - haitallisissa ympäristöolosuhteissa - pystyvät tuottamaan itiöitä selviytyäkseen.
Muiden olemassa olevien patogeenisten klostridien joukosta muistamme:
- Clostridium difficile, tämä bakteeri voi olla osa normaalia ihmisen bakteeri- kasvistoa ja se on vastuussa mahalaukun suolikanavan opportunistisista infektioista. Se on pääasiallinen syy pseudomembranoottiseen koliittiin, joka voi esiintyä potilailla, joita hoidetaan pitkään ja suurina annoksina erilaisten antibioottilääkkeiden kanssa. Clostridium difficile -infektioita vastaan käytetään yleensä antibiootteja, kuten metronidatsolia, kloramfenikolia, vankomysiiniä tai erytromysiiniä.
- Clostridium tetani, joka on vastuussa tetanuksesta (tai spastisesta halvauksesta). Yleensä metronidatsolia tai bentsyylipenisilliiniä käytetään tätä bakteeria vastaan. Saatavana on myös rokote infektion estämiseksi.
- Clostridium botulinum, joka on vastuussa botulismista (tai flaccid paralysis).
Corinebacteria (tai Corynebacterium)
Chorinebacteria ovat Corynenacteriaceae- sukuun kuuluvia bakteereja .
Tämän suvun lukuisista eksponenteista muistamme Corynebacterium diphteriaen, joka vastaa ihon difteriasta ja hengitysteiden difteriasta.
Difterian hoitoon tavallisesti käytetyt antibiootit ovat penisilliinit, kefalosporiinit, klindamysiini ja erytromysiini.
Saatavana on myös rokote infektion estämiseksi.
Muut grampositiiviset
Muut grampositiiviset bakteerit ovat:
- Bacillus anthracis (tunnetaan nimellä "pernarutto"), joka on vastuussa ihon, keuhkojen ja ruoansulatuskanavan pernaruttoon;
- Listeria monocytogenes, bacillus, joka on vastuussa aivokalvontulehduksen, aivotulehduksen, meningoentfaliitin ja aivojen paiseiden alkamisesta;
- Enterococcus faecium ja Enterococcus faecalis, kaksi kookkia, jotka normaalisti täyttävät ihmisen suoliston bakteeriflooran, mutta jotka voivat aiheuttaa virtsateiden, septikemian tai endokardiitin sairaalan opportunistisia infektioita.
