инфекциозни заболявания

Отрицателни знаци по грам - Грам бактерии -

въведение

Грам-отрицателните бактерии, след като са били подложени на техниката на оцветяване с Грам, приемат цвят, който варира от розово до червено.

Грам оцветяването е метод, използван за класифициране на бактериите според характеристиките на тяхната клетъчна стена. Членството в една и съща група - грам-отрицателни или положителни - не означава, че съществува филогенетична връзка между различните бактериални видове в тази група.

Бактериална клетъчна стена

Бактериалната клетъчна стена може да бъде дефинирана като твърда структура, която обхваща бактериалната клетка, като му придава определена сила и кондиционира нейната форма.

Основният елемент, който представлява бактериалната клетъчна стена, е пептидогликан (известен също като бактериален мукопептид или муреин ).

Пептидогликанът е полимер, състоящ се от дълги линейни полизахаридни вериги, свързани заедно чрез омрежване между аминокиселинни остатъци.

Полизахаридните вериги са съставени от повторение на дизахарид, състоящ се от два монозахарида: N-ацетилглюкозамин (или NAG ) и N-ацетилмураминова киселина (или NAM ), свързани заедно с р-1-тип гликозидни връзки 6.

Дизахаридите след това са свързани един с друг с р-1, 4-тип гликозидни връзки.

Свързана с всяка NAM молекула намираме "опашка" от пет аминокиселини ( пентапептид ), която завършва с две равни аминокиселини, по-точно с две молекули D-аланин .

Това са точно D-аланиновите молекули, които след действието на ензимната транспептидаза позволяват образуването на кръстосани връзки между паралелните вериги на пептидогликана.

По-специално, транспептидазата създава пептидна връзка между третата аминокиселина на полизахаридната верига и четвъртата аминокиселина на паралелната полизахаридна верига.

Функции на клетъчната стена

Бактериалната клетъчна стена играе много важна роля в защитата на бактериалната клетка, но не само, тя също така е в състояние да регулира транспорта на вещества в самата клетка.

Следователно, може да се каже, че основните функции на клетъчната стена са:

  • Предотвратете разрушаването на бактериалните клетки от ефекта на осмотичното налягане. Всъщност, много често бактериите живеят в хипотонични среди, т.е. в среда, където има големи количества вода и които са "по-разредени" от вътрешната среда на бактериалната клетка. Тази разлика в концентрацията кара водата да изтича от външната (по-малко концентрирана) среда в (по-концентрирана) бактериална клетка в опит да съчетае концентрацията между двете среди. Неконтролираното проникване на вода би накарало бактериалната клетка да набъбне до избухване (осмотичен лизис).

    Функцията на клетъчната стена е точно тази на съпротивлението на външното налягане на водата, като по този начин се предотвратява подуване на бактериите и лизис.

  • Защитете плазмената мембрана и клетъчната среда от молекули или вещества, вредни за един и същи ритъм.
  • Регулирайте постъпването на хранителни вещества в бактериалната клетка.

Всичко, което е описано дотук, е валидно както за грам-отрицателната клетъчна стена, така и за грам-положителната клетъчна стена.

Обаче, тъй като целта на тази статия е да даде индикации за характеристиките на Грам-отрицателни бактерии, само клетъчната стена на последната ще бъде описана по-долу и Грам-положителната клетка няма да бъде взета под внимание.

Грам-отрицателна клетъчна стена

В грам-отрицателната стена, пептидната връзка, образувана между полизахаридните вериги на пептидогликан, е директна.

Клетъчната стена на Грам-отрицанието е много тънка и има дебелина от 10 nm, но е доста сложна, тъй като пептидогликанът е заобиколен от външна мембрана, прикрепена към нея.

Външната мембрана се състои от вътрешен фосфолипиден лист и външна листовка, образувана от липополизахарид (или LPS ).

Външната мембрана и пептидогликанът са свързани един с друг чрез липопротеини . Тъй като наличието само на липопротеините на външната мембрана биха възпрепятствали преминаването на хидрофилни молекули, на мембраната има и други специфични протеинови комплекси, наречени порини . Пороните са канали, които позволяват преминаването на малки хидрофилни молекули.

За транспортирането на по-големи молекули обаче съществуват и други транспортни протеини, носители .

Пространството между външната мембрана и пептидогликана се нарича периплазма и съдържа протеини и ензими с биологични функции.

Липополизахаридът се заменя с три отделни части:

  • Вътрешна липидна част, наречена липид А, която има ендотоксинови функции, следователно играе важна роля в патогенността на Грам-отрицателни;
  • Централна полизахаридна част, наречена сърцевина ;
  • Външна полизахаридна верига, наречена О-антиген . Този полизахарид се състои от прости захари от различни видове, групирани в блокове от три или пет единици и повтаряни няколко пъти, за да се образуват молекули с определени антигенни характеристики, типични за всеки бактериален вид.

Оцветяване с грам

Оцветяването по грам е процедура, разработена и разработена през 1884 г. от датския бактериолог Ханс Кристиан Грам.

Първият етап от този процес включва приготвянето на намазка (т.е. тънък филм от материала, който ще се анализира), фиксиран горещо. С други думи, проба от бактериите, които трябва да бъдат анализирани, се поставя на пързалка и чрез използването на топлина микроорганизмите се убиват и се забиват в самия слайд (гореща фиксация). След приготвянето на размазването може да продължите с действителното оцветяване.

Техниката на оцветяване по Грам се състои от четири основни фази.

Фаза 1

Горещо размазаната лента трябва да се покрие с кристално-виолетовата боя (известна още като тинтява виолетова) в продължение на три минути. При това всички бактериални клетки ще станат пурпурни.

Фаза 2

В този момент, разтворът на Лугол (воден разтвор на йод и калиев йодид, дефиниран като разслояване, тъй като той може да фиксира цвета) се излива върху слайда и се оставя да действа за около минута.

Разтворът Лугол е полярен и влиза в бактериалната клетка, където се среща с кристалната виолетка, с която образува хидрофобен комплекс.

Фаза 3

Плъзгачът се измива с белина (обикновено алкохол или ацетон) за около двадесет секунди. След това измийте с вода, за да спрете избелването.

В края на тази фаза клетките на Грам-положителните бактерии ще запазят лилавия цвят.

Грам-отрицателните клетки, от друга страна, ще бъдат избелени. Това е така, защото алкохолът атакува липополизахаридната структура на външната мембрана на тези бактерии, като по този начин улеснява загубата на предварително абсорбираната боя.

Фаза 4

Към слайда се добавя втора боя (обикновено фуксинова киселина или сафранин ) и се оставя да действа за няколко минути.

В края на тази фаза клетките на Грам-отрицателни бактерии, предварително избелени, ще приемат цвят, който варира от розово до червено.

Видове Грам-отрицателни бактерии

Подобно на Грам-положителната група, Грам-отрицателната група включва и многобройни бактериални видове.

По-долу са показани някои от основните бактерии, принадлежащи към тази група.

Escherichia coli

Е. coli е биене, нормално присъстващо в човешката чревна бактериална флора, но при имунодепресирани индивиди то може да доведе до опортюнистични инфекции.

В действителност, Е. coli е отговорен за опортюнистични инфекции, които причиняват заболявания като уретроцистит, простатит, неонатален менингит, ентерохеморагичен колит, диария или диария на пътешественика или сепсис.

В зависимост от вида на инфекцията, която предизвиква Е. coli, могат да се използват различни видове антибиотици. Най-използваните лекарства са карбапенеми, някои пеницилини, монобактами, аминогликозиди, цефалоспорини или макролиди (като кларитромицин или азитромицин).

Бактерии, принадлежащи към рода Salmonella

Тези бактерии са отговорни за инфекции на стомашно-чревната система, които могат да причинят заболявания като гастроентерит, коремен тиф (чревна треска) и диария.

За борба с инфекциите, причинени от тези бактерии, обикновено се използват ципрофлоксацин, амоксицилин или цефтриаксон.

Klebsiella pneumoniae

K. pneumoniae е отговорен за инфекции на пикочо-половата система, които причиняват цистит, простатит или уретроцистит и инфекции на дихателните пътища, които причиняват абсцеси на белите дробове или пневмония.

За лечение на инфекции от K. pneumoniae се използват цефалоспорини, карбапенеми, флуорохинолони или някои видове пеницилини.

Бактерии, принадлежащи към рода Shigella

Тези микроорганизми са отговорни за появата на болести като бацилна дизентерия и остър гастроентерит.

Обикновено флуорохинолоните се използват за лечение на този вид инфекция.

Вибриони (или Вибрио)

Вибрациите са извити бацили, т.е. бактерии, характеризиращи се с форма на запетая.

Сред патогенните вибрации за човека си спомняме:

  • Vibrio cholerae, отговорен за появата на холера. Обикновено инфекциите на V. cholerae се лекуват с тетрациклини или флуорохинолони.
  • Vibrio parahaemolyticus, отговорен за гастроентерит, ентероколит, диария и дизентериален синдром.

В случай на V. parahaemolyticus могат да се използват антибиотици като флуорохинолони или тетрациклини. В някои случаи може да се избегне антибиотична терапия и да се проведе симптоматично лечение.

Бактерии, принадлежащи към рода Yersinia

Бактериите от рода Yersinia са бацили, т.е. бактерии, характеризиращи се с цилиндрична форма.

Сред патогенните йерсинии за хората си спомняме:

  • Yersinia enterocolitica, отговорен за появата на стомашно-чревни инфекции, които причиняват заболявания като остър гастроентерит или мезентериален аденит. Инфекциите на Y. enterocolitica обикновено се лекуват с антибиотици като флуорохинолони, сулфонамиди или аминогликозиди.
  • Yersinia pestis, отговорен за появата на бубонна чума. Инфекции, причинени от Y. pestis, могат да бъдат лекувани с аминогликозиди, хлорамфеникол или флуорохинолони.

Campylobacter jejuni

C. jejuni е спиралообразен бацил, отговорен за появата на остър ентерит и диария.

Инфекциите, причинени от него, могат да бъдат лекувани с макролиди (като например еритромицин) или с флуорохинолони.

Helicobacter pylori

H. pylori е арочен бацил, отговорен за появата на стомашно-чревни заболявания като активен хроничен гастрит и пептична язва.

Лечението за ликвидиране на Helicobacter pylori включва използването на три различни вида лекарства:

  • Колоиден бисмут, цитозащитно средство, използвано за предотвратяване адхезията на Helicobacter pylori към стомашната лигавица;
  • Омепразол или друг инхибитор на протонната помпа за намаляване на секрецията на стомашната киселина;
  • Амоксицилин и / или кларитромицин, тетрациклини или метронидазол (антибиотични лекарства за унищожаване на бактериални клетки).

Haemophilus influenzae

H. influenzae е грам-отрицателна бактерия, отговорна за инфекции на дихателните пътища и нервната система, които могат да причинят остър отит, епиглотит, синузит, бронхит, пневмония или остър бактериален менингит.

Антибиотиците, които обикновено се използват за лечение на инфекции с H. influenzae, са цефалоспорини, пеницилини или сулфонамиди.

Legionella pneumophila

L. pneumophila е грам-отрицателна бактерия, отговорна за легионелоза, инфекция, която засяга дихателната система.

Легионелозата може да се лекува с лекарства като азитромицин, еритромицин, кларитромицин, телитромицин или флуорохинолони.