općenitost
Gram-pozitivne bakterije su - kao što se može zaključiti iz vlastitog imena - pozitivne na boju po Gramu zadržavanjem ljubičaste boje nakon što su podvrgnute takvoj laboratorijskoj analizi.
Bakterijska stanična stijenka
Bakterijska stanična stijenka može se definirati kao neka vrsta krutog "spremnika" koji okružuje bakterijsku stanicu i daje joj određenu robusnost i uvjetuje njen oblik.
Temeljna komponenta stanične stijenke je peptidoglikan (inače poznat kao bakterijski ili murein mukopeptid ).
Peptidoglikan je polimer koji se sastoji od dugačkih linearnih polisaharidnih lanaca, koji su spojeni zajedno umrežavanjem između aminokiselinskih ostataka.
Polisaharidni lanci su sastavljeni ponavljanjem disaharida, koji se sastoji od dva monosaharida, N-acetilglukozamina (ili NAG ) i N-acetilmuramske kiseline (ili NAM ), vezanih zajedno glikozidnim vezama β-1 tipa 6.
Disaharidi su zatim međusobno vezani s glikozidnim vezama tipa P-1, 4.
Vezano za svaku molekulu NAM-a nalazimo pentapeptid (tj. "Rep" od pet aminokiselina) koji završava s dvije jednake aminokiseline, osobito s dvije molekule D-Alanina .
Upravo ti terminalni D-alanini, nakon djelovanja enzima transpeptidaze, omogućuju stvaranje križnih veza unutar peptidoglikana.
Točnije, transpeptidaza potječe peptidnu vezu između treće amino kiseline polisaharidnog lanca i četvrte aminokiseline paralelnog polisaharidnog lanca.
funkcije
Stanična stijenka ne igra samo zaštitnu ulogu u odnosu na bakterijsku stanicu, nego također regulira transport tvari unutar njega.
Stoga se može reći da su glavne funkcije stanične stijenke:
- Spriječiti razgradnju bakterijskih stanica zbog osmotskog tlaka. Zapravo, vrlo često bakterije žive u hipotoničnom okolišu, to jest u okolinama u kojima su prisutne velike količine vode i koje su "razrijeđene" u odnosu na unutarnju okolinu bakterijske stanice. Ta razlika u koncentraciji uzrokuje prolazak vode iz vanjskog okruženja (manje koncentriranog) u bakterijsku stanicu (koncentriranije) u pokušaju da izjednači koncentraciju između dva okruženja. Nekontrolirani ulazak vode uzrokovao bi da bakterijska stanica nabubri sve dok se ne rasprši (osmotska liza).
Funkcija stanične stijenke je upravo otpornost na vanjski pritisak vode, čime se sprječava oticanje i bakterijska liza.
- Zaštitite plazmatsku membranu i staničnu okolinu od molekula ili tvari štetnih za isti ritam.
- Prilagodite unos hranjivih tvari u bakterijsku stanicu.
Sve do sada opisano može se naći iu Gram-pozitivnim i Gram-negativnim zidovima.
Međutim, budući da je svrha ovog članka da razjasni osobitosti gram-pozitivnih bakterija, samo će karakteristike stanične stijenke potonjih biti opisane u nastavku, a gram-negativni zid neće biti razmatran.
Gram-pozitivna stanična stijenka
U Gram-pozitivnom zidu peptidna veza između polisaharidnih lanaca peptidoglikana formira se kroz pentaglicinski most, koji je most koji se sastoji od pet glicinskih molekula (amino kiselina).
Gram-pozitivna stanična stijenka je ujednačena i relativno debela (20-80 nm). Sastoji se od nekoliko slojeva peptidoglikana koje presijecaju teikoške kiseline (polimeri alkohola i fosfata).
Gram-pozitivna stijenka je vrlo polarna i dopušta prodiranje hidrofilnih molekula (kao što su one korištene u Gram boji koja će biti opisana dolje), ali ne i hidrofobnih spojeva.
Gramna mrlja
Gramova boja je postupak koji je osmislio i razvio 1884. danski bakteriolog Hans Christian Gram.
Prva faza ovog postupka uključuje pripremu vrućeg razmaza (tj. Tankog filma materijala koji se analizira). Drugim riječima, uzorak bakterija koje se analiziraju stavlja se na slajd i - pomoću topline - mikroorganizmi se ubijaju i blokiraju na samom slajdu (vruća fiksacija). Nakon pripreme razmaza, možete nastaviti sa stvarnim bojanjem.
Tehnika bojenja po Gramu uključuje četiri glavne faze.
1. korak
Vruće fiksirani razmaz mora biti prekriven kristalno ljubičastom bojom (također poznatom kao encijan ljubičasta) tri minute. Na taj će način sve bakterijske stanice postati ljubičaste.
2. korak
U ovom trenutku, Lugol-ova otopina (vodena otopina joda i kalijevog jodida, definirana kao sredstvo za jetkanje kao što je sposobna da fiksira boju) je izlivena na klizač i ostavljena je da djeluje oko minutu.
Lugolova otopina je polarna i prodire u bakterijsku stanicu u kojoj se susreće s kristalnom ljubičicom kojom tvori hidrofobni kompleks.
Budući da je Gram-pozitivna stanična stijenka polarna, kristalni jodni hidrofobni kompleks ne može prijeći tako da ostane blokiran unutar same bakterijske stanice.
Korak 3
Slajd se pere izbjeljivačem (obično alkoholom ili acetonom) oko dvadeset sekundi. Zatim je operite vodom da biste zaustavili djelovanje izbjeljivača.
Na kraju ove faze, Gram-pozitivne bakterijske stanice zadržat će ljubičastu boju.
S druge strane, gram-negativne stanice će biti obojane. To se događa zato što alkohol napada lipopolisaharidnu strukturu vanjske membrane tipičnu za Gram-negativnu i odsutan u Gram-pozitivnom, čime se olakšava gubitak prethodno apsorbirane boje.
4. korak
Druga boja (obično kisela fuksin ili safranin ) se dodaje na slajd i nekoliko minuta se ostavi da djeluje.
Na kraju ove faze, stanice Gram-negativnih bakterija koje su pretrpjele obezbojenje u prethodnoj fazi imat će boju u rasponu od ružičaste do crvene.
Vrste gram-pozitivnih bakterija
Velika Gram-pozitivna skupina uključuje mnoge bakterijske vrste.
U nastavku ćemo ukratko navesti neke od bakterija koje pripadaju ovoj velikoj kategoriji.
Stafilokoki (ili stafilokoki)
Stafilokoki su koki (tj. Sferne bakterije) koji pripadaju obitelji Staphylococcaceae . Staphylococci rastu u grozdovima.
Među različitim vrstama patogenih stafilokoka, prisjećamo se:
- Staphylococcus aureus, odgovoran za razne infekcije genitalnog urinarnog trakta, sustava snijega, kože, kostiju, zglobova, kardiovaskularnog sustava, respiratornog trakta i oka. Nadalje, ova bakterija je također odgovorna za oportunističke infekcije povezane s oštećenjem imunološkog sustava domaćina, bolničke oportunističke infekcije (tj. Infekcije ugovorene unutar zdravstvenih ustanova) i bolesti koje se prenose hranom.
- Staphylococcus epidermidis, odgovoran za infekcije kardiovaskularnog sustava, oportunističke infekcije povezane s kompromisom imunološkog sustava domaćina i bolničke oportunističke infekcije.
- Staphylococcus saprophyticus, odgovoran za infekcije mokraćnog sustava.
Općenito, antibiotici se koriste protiv ove vrste bakterija, kao što su penicilini, vankomicin, daptomicin, cefalosporini ili fluorokinoloni.
Streptokoki (ili Streptococcus)
Streptokoki su koki koji rastu u parovima ili oblikuju lance. Streptokoki su sposobni proizvesti toksine koji mogu uništiti crvene krvne stanice, tj. Imaju hemolitičku aktivnost.
Streptokoki se mogu podijeliti prema stupnju hemolize koju induciraju. Stoga možemo razlikovati:
- Alfa-hemolitički (ili α-hemolitički) streptokoki koji uzrokuju djelomičnu hemolizu;
- Beta-hemolitički (ili β-hemolitički) streptokoki koji uzrokuju totalnu hemolizu;
- Gama-hemolitički (ili γ-hemolitički) streptokoki koji ne uzrokuju hemolizu.
Među patogenim streptokokima, prisjećamo se:
- Streptococcus pyogenes, odgovoran za infekcije respiratornog trakta, kože, kostiju, zglobova, kardiovaskularnog sustava, probavnih žlijezda i peritonealne šupljine. Nadalje, on je također odgovoran za oportunističke infekcije kod gostiju s kompromitiranim imunološkim sustavom.
- Streptococcus agalactiae, odgovoran za infekcije fetusa i novorođenčeta, infekcije živčanog sustava i respiratornog trakta.
- Streptococcus pneumoniae, odgovoran za infekcije respiratornog trakta, živčanog sustava, kardiovaskularnog sustava, probavnih žlijezda, peritonealne šupljine i oportunističkih infekcija povezanih s oštećenjem imunološkog sustava domaćina.
Obično se beta-laktamski i makrolidni antibiotici koriste protiv streptokoka.
Clostridium (ili Clostridium)
Clostridia su bacile (tj. Cilindrične bakterije) koje - u nepovoljnim uvjetima okoline - mogu generirati spore kako bi preživjele.
Među različitim postojećim patogenim klostridijama, prisjećamo se:
- Clostridium difficile, ova bakterija može biti dio normalne ljudske bakterijske flore i odgovorna je za oportunističke infekcije gastrointestinalnog trakta. To je glavni uzrok pseudomembranoznog kolitisa koji se može pojaviti kod pacijenata koji se liječe dulje vrijeme iu visokim dozama s različitim vrstama antibiotika. Antibiotici kao što su metronidazol, kloramfenikol, vankomicin ili eritromicin obično se koriste protiv infekcija Clostridium difficile .
- Clostridium tetani, odgovoran za tetanus (ili spastičnu paralizu). Općenito, metronidazol ili benzilpenicilin koriste se protiv ove bakterije. Također je dostupno cjepivo za sprečavanje infekcije.
- Clostridium botulinum, odgovoran za botulizam (ili flacidnu paralizu).
Corinebacteria (ili Corynebacterium)
Chorinebacteria su bacili iz obitelji Corynenacteriaceae .
Među brojnim eksponatima ovog roda, prisjećamo se Corynebacterium diphteriae odgovornih za kožnu difteriju i respiratornu difteriju.
Antibiotici koji se obično koriste za liječenje difterije su penicilini, cefalosporini, klindamicin i eritromicin.
Također je dostupno cjepivo za sprečavanje infekcije.
Drugi gram-pozitivni
Ostale gram-pozitivne bakterije su:
- Bacillus anthracis (poznat kao antraks), odgovoran za pojavu kožnog, plućnog i gastrointestinalnog antraksa;
- Listeria monocytogenes, bacil odgovoran za početak meningitisa, encefalitisa, meningoencefalitisa i apscesa mozga;
- Enterococcus faecium i Enterococcus faecalis, dva koka koja normalno naseljavaju crijevnu bakterijsku floru čovjeka, ali mogu biti odgovorni za nosokomijalne oportunističke infekcije mokraćnog sustava, septikemiju ili endokarditis.
