Εισαγωγή
Τα αρνητικά κατά gram είναι βακτήρια τα οποία - αφού υποβληθούν στην τεχνική χρώσης Gram - παίρνουν χρώμα που κυμαίνεται από ροζ έως κόκκινο.
Βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα
Το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα μπορεί να οριστεί ως μια άκαμπτη δομή που περικλείει το βακτηριακό κύτταρο δίνοντάς του μια ορισμένη δύναμη και ρυθμίζοντας το σχήμα του.
Το θεμελιώδες στοιχείο που αποτελεί το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα είναι το πεπτιδογλυκάνη (αλλιώς γνωστό ως βακτηριακό βλεννοπεπτίδιο ή murein).
Η πεπτιδογλυκάνη είναι ένα πολυμερές που αποτελείται από μεγάλες γραμμικές αλυσίδες πολυσακχαριτών, ενώνονται μεταξύ τους με σταυροειδείς συνδέσεις μεταξύ υπολειμμάτων αμινοξέων.
Οι αλυσίδες πολυσακχαριτών αποτελούνται από την επανάληψη ενός δισακχαρίτη, ο οποίος με τη σειρά του αποτελείται από δύο μονοσακχαρίτες: Ν-ακετυλογλυκοζαμίνη (ή ΑΛΟΓΑΚΙ) και οξύ Ν-ακετυλομουραμικό (ή NAM), που συνδέονται μεταξύ τους με β-1,6 γλυκοσιδικούς δεσμούς.
Οι δισακχαρίτες στη συνέχεια συνδέονται μεταξύ τους με γλυκοσιδικούς δεσμούς τύπου β-1,4.
Συνδεδεμένο με κάθε μόριο NAM βρίσκουμε μια "ουρά" πέντε αμινοξέων (α πενταπεπτίδιο) που τελειώνει με δύο ίσα αμινοξέα, ακριβέστερα, με δύο μόρια του D-Alanine.
Είναι ακριβώς αυτά τα τελικά μόρια D -Alanine που - μετά τη δράση του ενζύμου τρανπεπτιδάση - επιτρέπουν τον σχηματισμό διασταυρούμενων συνδέσμων μεταξύ των παράλληλων αλυσίδων της πεπτιδογλυκάνης.
Πιο συγκεκριμένα, η τρανσπεπτιδάση δημιουργεί έναν πεπτιδικό δεσμό μεταξύ του τρίτου αμινοξέος μιας αλυσίδας πολυσακχαρίτη και του τέταρτου αμινοξέος της παράλληλης αλυσίδας πολυσακχαρίτη.
Λειτουργίες κυτταρικού τοιχώματος
Το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα παίζει έναν πολύ σημαντικό προστατευτικό ρόλο έναντι του βακτηριακού κυττάρου, αλλά όχι μόνο αυτό, είναι επίσης σε θέση να ρυθμίσει τη μεταφορά ουσιών μέσα στο ίδιο το κύτταρο.
Ως εκ τούτου, μπορεί να ειπωθεί ότι οι κύριες λειτουργίες του κυτταρικού τοιχώματος είναι:
- Αποτρέψτε τη διάσπαση των βακτηριακών κυττάρων λόγω της οσμωτικής πίεσης. Στην πραγματικότητα, πολύ συχνά, τα βακτήρια ζουν σε υποτονικά περιβάλλοντα, δηλαδή σε περιβάλλοντα όπου υπάρχουν μεγάλες ποσότητες νερού και τα οποία είναι «πιο αραιωμένα» από το εσωτερικό περιβάλλον του βακτηριακού κυττάρου. Αυτή η διαφορά συγκέντρωσης προκαλεί τη διέλευση του νερού από το εξωτερικό περιβάλλον (λιγότερο συγκεντρωμένο) στο εσωτερικό του βακτηριακού κυττάρου (πιο συγκεντρωμένο) σε μια προσπάθεια εξίσωσης της συγκέντρωσης μεταξύ των δύο περιβαλλόντων. Η ανεξέλεγκτη είσοδος νερού θα προκαλούσε τη διόγκωση του βακτηριακού κυττάρου μέχρι να σκάσει (οσμωτική λύση).
Η λειτουργία του κυτταρικού τοιχώματος είναι ακριβώς αυτή της αντίστασης στην εξωτερική πίεση του νερού, αποτρέποντας έτσι το πρήξιμο και τη βακτηριακή λύση. - Προστατέψτε τη μεμβράνη του πλάσματος και το κυτταρικό περιβάλλον από μόρια ή ουσίες επιβλαβείς για τα ίδια τα βακτήρια.
- Ρυθμίστε την είσοδο θρεπτικών συστατικών στο βακτηριακό κύτταρο.
Όλα όσα έχουν περιγραφεί μέχρι τώρα ισχύουν τόσο για το κυτταρικό τοίχωμα του Gram-αρνητικού όσο και για το κυτταρικό τοίχωμα του Gram-θετικού.
Ωστόσο, δεδομένου ότι ο σκοπός αυτού του άρθρου είναι να παρέχει πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά των Gram-αρνητικών βακτηρίων, μόνο το κυτταρικό τοίχωμα του τελευταίου θα περιγραφεί παρακάτω και αυτό των Gram-θετικών βακτηρίων δεν θα ληφθεί υπόψη.
Gram-αρνητικό κυτταρικό τοίχωμα
Στο Gram-αρνητικό τοίχωμα, ο πεπτιδικός δεσμός που σχηματίζεται μεταξύ των πολυσακχαριτικών αλυσίδων της πεπτιδογλυκάνης είναι άμεσος.
Το κυτταρικό τοίχωμα του Gram-αρνητικού είναι πολύ λεπτό και έχει πάχος 10 nm, αλλά είναι αρκετά πολύπλοκο, καθώς η πεπτιδογλυκάνη περιβάλλεται από μια εξωτερική μεμβράνη που είναι αγκυροβολημένη σε αυτό.
Η εξωτερική μεμβράνη αποτελείται από ένα εσωτερικό φύλλο τύπου φωσφολιπιδίου και ένα εξωτερικό φύλλο που σχηματίζεται από λιποπολυσακχαρίτης (ή LPS).
Η εξωτερική μεμβράνη και η πεπτιδογλυκάνη συνδέονται μεταξύ τους μέσω λιποπρωτεΐνεςΤο Δεδομένου ότι η παρουσία μόνο λιποπρωτεϊνών στην εξωτερική μεμβράνη θα εμπόδιζε τη διέλευση υδρόφιλων μορίων, άλλα ιδιαίτερα πρωτεϊνικά σύμπλοκα υπάρχουν επίσης στη μεμβράνη. χοιρινόΤο Οι πορίνες είναι κανάλια που επιτρέπουν τη διέλευση μικρών υδρόφιλων μορίων.
Για τη μεταφορά μεγαλύτερων μορίων, από την άλλη πλευρά, υπάρχουν άλλες πρωτεΐνες μεταφοράς, δηλ μεταφορείς.
Ο χώρος που υπάρχει μεταξύ της εξωτερικής μεμβράνης και της πεπτιδογλυκάνης ονομάζεται περίπλασμα και περιέχει πρωτεΐνες και ένζυμα με βιολογικές λειτουργίες.
Ο λιποπολυσακχαρίτης αντικαθίσταται από τρία διαφορετικά μέρη:
- Ένα εσωτερικό τμήμα λιπιδίων που ονομάζεται λιπίδιο Α που έχει λειτουργίες ενδοτοξίνης, επομένως παίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεια των Gram-αρνητικών.
- Ένα κεντρικό τμήμα πολυσακχαρίτη ονομάζεται πυρήνας;
- Μια εξωτερική αλυσίδα πολυσακχαρίτη ονομάζεται αντιγόνο ΟΤο Αυτός ο πολυσακχαρίτης αποτελείται από απλά σάκχαρα διαφόρων ειδών, συγκεντρωμένα σε ομάδες τριών ή πέντε μονάδων και επαναλαμβάνονται αρκετές φορές για να σχηματίσουν μόρια με ορισμένα αντιγονικά χαρακτηριστικά τυπικά για κάθε βακτηριακό είδος.
Λεκέ Gram
Η χρώση Gram είναι μια διαδικασία που επινοήθηκε και αναπτύχθηκε το 1884 από τον Δανό βακτηριολόγο Hans Christian Gram.
Το πρώτο βήμα αυτής της διαδικασίας περιλαμβάνει την προετοιμασία ενός επιχρίσματος (δηλαδή ενός λεπτού υμενίου του προς ανάλυση υλικού) που στερεώνεται με θερμότητα. Με άλλα λόγια, ένα δείγμα των βακτηρίων που πρόκειται να αναλυθούν τοποθετείται σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα και - μέσω της χρήσης θερμότητας - οι μικροοργανισμοί σκοτώνονται και μπλοκάρονται στην ίδια την αντικειμενοφόρο πλάκα (θερμή στερέωση). Αφού προετοιμάσετε το επίχρισμα, μπορείτε να προχωρήσετε στην πραγματική χρώση.
Η τεχνική χρώσης Gram έχει τέσσερα βασικά βήματα.
Φάση 1
Το επίχρισμα με σταθερή θερμότητα πρέπει να επικαλυφθεί με τη βαφή κρυστάλλινο βιολετί (επίσης γνωστή ως γεντιανή βιολέτα) για τρία λεπτά. Με αυτόν τον τρόπο, όλα τα βακτηριακά κύτταρα θα γίνουν μοβ.
Φάση 2
Σε αυτό το σημείο, λα Η λύση του Λουγκόλ (ένα υδατικό διάλυμα ιωδίου και ιωδιούχου καλίου, που ορίζεται ως μελαγχολικό, αφού μπορεί να καθορίσει το χρώμα) και αφήνεται να δράσει για περίπου ένα λεπτό.
Το διάλυμα του Lugol είναι πολικό και διεισδύει στο βακτηριακό κύτταρο όπου συναντά το κρυστάλλινο ιώδες με το οποίο σχηματίζει ένα υδρόφοβο σύμπλεγμα.
Φάση 3
Η πλάκα πλένεται με χλωρίνη (συνήθως αλκοόλ ή ακετόνη) για περίπου είκοσι δευτερόλεπτα. Μετά από αυτό, πλένεται με νερό για να σταματήσει η δράση του λευκαντικού.
Στο τέλος αυτής της φάσης, τα θετικά κατά Gram κύτταρα θα έχουν διατηρήσει το μοβ χρώμα.
Τα αρνητικά κατά Gram κύτταρα, από την άλλη πλευρά, θα έχουν αποχρωματιστεί. Αυτό συμβαίνει επειδή το αλκοόλ επιτίθεται στη λιποπολυσακχαριτική δομή της εξωτερικής μεμβράνης αυτών των βακτηρίων, διευκολύνοντας έτσι την απώλεια της προηγουμένως απορροφημένης βαφής.
Φάση 4
Μια δεύτερη βαφή προστίθεται στη διαφάνεια (συνήθως, όξινη φούξιν ή σαφρανίνη) και αφήστε το να δράσει για μερικά λεπτά.
Στο τέλος αυτής της φάσης, τα προηγουμένως αποχρωματισμένα Gram-αρνητικά κύτταρα βακτηρίων θα πάρουν ένα χρώμα που κυμαίνεται από ροζ έως κόκκινο.
Τύποι Gram-αρνητικών βακτηρίων
Όπως και η Gram-θετική ομάδα, η Gram-αρνητική ομάδα περιλαμβάνει επίσης πολλά βακτηριακά είδη.
Παρακάτω, θα περιγραφούν εν συντομία μερικά από τα κύρια βακτήρια που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα.
Escherichia coli
ΜΕΓΑΛΟ"Ε. Coli είναι ένα βακτήριο που συνήθως υπάρχει στην ανθρώπινη εντερική βακτηριακή χλωρίδα, αλλά σε άτομα με ανοσοκαταστολή μπορεί να προκαλέσει ευκαιριακές λοιμώξεις.
Πράγματι, Ε. Coli είναι υπεύθυνη για ευκαιριακές λοιμώξεις που προκαλούν παθολογίες όπως ουρηθροκυστίτιδα, προστατίτιδα, νεογνική μηνιγγίτιδα, εντεροαιμορραγική κολίτιδα, υδαρή διάρροια ή διάρροια ταξιδιού ή σήψη.
Ανάλογα με τον τύπο της μόλυνσης που Ε. Coli ενεργοποιεί, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικοί τύποι αντιβιοτικών. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα φάρμακα είναι οι καρβαπενέμες, μερικές πενικιλλίνες, μονοβακτάμες, αμινογλυκοσίδες, κεφαλοσπορίνες ή μακρολίδια (όπως κλαριθρομυκίνη ή αζιθρομυκίνη).
Βακτήρια που ανήκουν στο γένος Salmonella
Αυτά τα βακτήρια είναι υπεύθυνα για λοιμώξεις του γαστρεντερικού σωλήνα που μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες όπως γαστρεντερίτιδα, τύφο (εντερικός πυρετός) και διάρροια.
Η σιπροφλοξασίνη, η αμοξικιλλίνη ή η κεφτριαξόνη χρησιμοποιούνται συνήθως για την καταπολέμηση λοιμώξεων που προκαλούνται από αυτά τα βακτήρια.
Klebsiella pneumoniae
Εκεί K. pneumoniae είναι υπεύθυνο για λοιμώξεις του ουρογεννητικού συστήματος που προκαλούν κυστίτιδα, προστατίτιδα ή ουρηθροκυστίτιδα και λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος που προκαλούν πνευμονικά αποστήματα ή πνευμονία.
Για τη θεραπεία λοιμώξεων με K. pneumoniae χρησιμοποιούνται κεφαλοσπορίνες, καρβαπενέμες, φθοροκινολόνες ή ορισμένοι τύποι πενικιλλίνης.
Βακτήρια που ανήκουν στο γένος Shigella
Αυτοί οι μικροοργανισμοί είναι υπεύθυνοι για την εμφάνιση ασθενειών όπως η τριχοειδής δυσεντερία και η οξεία γαστρεντερίτιδα.
Οι φθοριοκινολόνες χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θεραπεία αυτού του τύπου λοίμωξης.
Vibrions (ή Vibrio)
Οι δονήσεις είναι καμπύλοι βάκιλοι, δηλαδή βακτήρια που χαρακτηρίζονται από σχήμα «κόμματος».
Μεταξύ των παθογόνων δονήσεων για τον άνθρωπο, θυμόμαστε:
- Vibrio cholerae, υπεύθυνη για την εμφάνιση χολέρας.Γενικά, λοιμώξεις από V. cholerae αντιμετωπίζονται με τετρακυκλίνες ή φθοροκινολόνες.
- Vibrio parahaemolyticus, υπεύθυνος για γαστρεντερίτιδα, εντεροκολίτιδα, διάρροια και σύνδρομο που μοιάζει με δυσεντερία.
Σε περίπτωση μόλυνσης με V. parahaemolyticus μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντιβιοτικά όπως φθοροκινολόνες ή τετρακυκλίνες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η αντιβιοτική θεραπεία μπορεί να αποφευχθεί και να προχωρήσει η συμπτωματική θεραπεία.
Βακτήρια που ανήκουν στο γένος Yersinia
Τα βακτήρια του γένους Yersinia είναι βακίλλοι, δηλαδή είναι βακτήρια που χαρακτηρίζονται από κυλινδρικό σχήμα.
Μεταξύ των παθογόνων Yersinia για τον άνθρωπο, θυμόμαστε:
- Yersinia enterocolitica, υπεύθυνος για την «εμφάνιση» γαστρεντερικών λοιμώξεων που προκαλούν ασθένειες όπως οξεία γαστρεντερίτιδα ή μεσεντέρια αδενίτιδα. Υ. Enterocolitica συνήθως αντιμετωπίζονται με αντιβιοτικά όπως φθοροκινολόνες, σουλφοναμίδες ή αμινογλυκοσίδες.
- Yersinia pestis, υπεύθυνος για την εμφάνιση της βουβωνικής πανώλης.Μολύνσεις που προκαλούνται από Υ. Πέστης μπορούν να υποβληθούν σε αγωγή με αμινογλυκοσίδες, χλωραμφενικόλη ή φθοροκινολόνες.
Campylobacter jejuni
ο C. jejuni είναι ένας σπειροειδής βάκιλος υπεύθυνος για την εμφάνιση οξείας εντερίτιδας και διάρροιας.
Οι λοιμώξεις που προκαλούνται από αυτόν μπορούν να αντιμετωπιστούν με μακρολίδια (όπως, για παράδειγμα, ερυθρομυκίνη) ή με φθοριοκινολόνες.
Ελικοβακτήριο του πυλωρού
H. pylori είναι ένας κυρτός βάκιλος υπεύθυνος για την εμφάνιση γαστρεντερικών παθήσεων όπως η χρόνια ενεργός γαστρίτιδα και το πεπτικό έλκος.
Θεραπεία για την «εξάλειψη»Ελικοβακτήριο του πυλωρού προβλέπει τη χρήση τριών διαφορετικών τύπων φαρμάκων:
- Κολλοειδές βισμούθιο, ένα κυτταροπροστατευτικό που χρησιμοποιείται για την πρόληψη της πρόσφυσης του ελικοβακτηριδίου του πυλωρού στον γαστρικό βλεννογόνο.
- Ομεπραζόλη ή άλλος αναστολέας αντλίας πρωτονίων για τη μείωση της έκκρισης οξέος στο στομάχι.
- Αμοξικιλλίνη και / ή κλαριθρομυκίνη, τετρακυκλίνες ή μετρονιδαζόλη (αντιβιοτικά φάρμακα για τη θανάτωση των βακτηριακών κυττάρων).
Haemophilus influenzae
H. influenzae είναι ένα Gram-αρνητικό βακτήριο υπεύθυνο για λοιμώξεις του αναπνευστικού και του νευρικού συστήματος που μπορεί να προκαλέσουν οξεία ωτίτιδα, επιγλωττίτιδα, ιγμορίτιδα, βρογχίτιδα, πνευμονία ή οξεία βακτηριακή μηνιγγίτιδα.
Τα αντιβιοτικά που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θεραπεία λοιμώξεων από H. influenzae είναι κεφαλοσπορίνες, πενικιλλίνες ή σουλφοναμίδια.
Legionella pneumophila
Εκεί L. pneumophila είναι ένα Gram-αρνητικό βακτήριο υπεύθυνο για τη λεγιονέλωση, μια «λοίμωξη που επηρεάζει» το αναπνευστικό σύστημα.
Η λεγιονέλωση μπορεί να αντιμετωπιστεί με φάρμακα όπως αζιθρομυκίνη, ερυθρομυκίνη, κλαριθρομυκίνη, τελιθρομυκίνη ή φθοροκινολόνες.
