Общность
Грамположительные - это бактерии, которые, как можно понять из их названия, имеют положительный результат теста на окрашивание по Граму, сохраняя пурпурный цвет после прохождения такого лабораторного анализа.
Стенка бактериальной клетки
Стенку бактериальной клетки можно определить как своего рода жесткий «контейнер», который окружает бактериальную клетку, придавая ей определенную прочность и обуславливая ее форму.
Основным компонентом клеточной стенки является пептидогликан (иначе известный как бактериальный мукопептид или Murein).
Пептидогликан - это полимер, состоящий из длинных линейных полисахаридных цепей, соединенных поперечными связями между аминокислотными остатками.
Цепи полисахаридов состоят из повторения дисахарида, который, в свою очередь, состоит из двух моносахаридов, N-ацетилглюкозамин (или НАГ) и кислоты N-ацетилмурамический (или ДН), связанных между собой β-1,6 гликозидными связями.
Затем дисахариды связываются друг с другом гликозидными связями типа β-1,4.
Связанный с каждой молекулой NAM, мы находим пентапептид (т.е. «хвост» из пяти аминокислот), заканчивающийся двумя равными аминокислотами, в частности, двумя молекулами D-аланин.
Именно эти концевые D-аланины, после действия фермента транспептидазы, позволяют образовывать поперечные связи внутри пептидогликана.
Точнее, транспептидаза образует пептидную связь между третьей аминокислотой полисахаридной цепи и четвертой аминокислотой параллельной полисахаридной цепи.
Функции
Клеточная стенка не только выполняет защитную роль по отношению к бактериальной клетке, но также регулирует транспорт веществ внутри нее.
Таким образом, можно сказать, что основными функциями клеточной стенки являются:
- Предотвратить разрушение бактериальных клеток из-за осмотического давления. На самом деле, очень часто бактерии живут в гипотонической среде, то есть в среде, где присутствует большое количество воды и которая «более разбавлена», чем внутренняя среда бактериальной клетки. Эта разница в концентрации заставляет воду проходить из внешняя среда (менее концентрированная) внутрь бактериальной клетки (более концентрированная) в попытке уравнять концентрацию между двумя средами. Неконтролируемое поступление воды приведет к набуханию бактериальной клетки до ее разрыва (осмотический лизис).
Функция клеточной стенки заключается в том, чтобы противостоять внешнему давлению воды, тем самым предотвращая набухание и бактериальный лизис. - Защищайте плазматическую мембрану и клеточную среду от молекул или веществ, вредных для самих бактерий.
- Регулируйте поступление питательных веществ в бактериальную клетку.
Все описанное до сих пор можно найти как в грамположительной, так и в грамотрицательной стенке.
Однако, поскольку целью данной статьи является выяснение особенностей грамположительных бактерий, ниже будут описаны только характеристики клеточной стенки последних, а грамотрицательная стенка не будет рассматриваться.
Грамположительная клеточная стенка
В грамположительной стенке пептидная связь между полисахаридными цепями пептидогликана образуется через пентаглициновый мостик, то есть мостик, состоящий из пяти молекул глицина (аминокислоты).
Клеточная стенка грамположительных однородная и относительно толстая (20-80 нм). Он состоит из множества слоев пептидогликана, которые пересекаются теиновые кислоты (полимеры спиртов и фосфатов).
Грамположительная стенка очень полярна и позволяет проникать гидрофильным молекулам (например, тем, которые используются при окрашивании по Граму, которое будет описано ниже), но не гидрофобным соединениям.
Окраска по Граму
Окрашивание по Граму - это процесс, изобретенный и разработанный в 1884 году датским бактериологом Гансом Кристианом Грамом.
Первый шаг этой процедуры включает приготовление мазка (т. Е. Тонкой пленки анализируемого материала), закрепляемого нагреванием. Другими словами, образец бактерий, подлежащих анализу, помещается на предметное стекло, и за счет использования тепла микроорганизмы уничтожаются и блокируются на самом предметном стекле (горячая фиксация). После подготовки мазка можно приступать к собственно окрашиванию.
Техника окрашивания по Граму состоит из четырех основных этапов.
Фаза 1
На термофиксированный мазок следует нанести краситель. кристально-фиолетовый (также известный как генциановый фиолетовый) в течение трех минут. В результате все бактериальные клетки станут фиолетовыми.
Фаза 2
На данный момент, ля Раствор Люголя (водный раствор йода и йодида калия, определяемый как протрава, поскольку он способен фиксировать цвет) и оставляют действовать примерно на минуту.
Раствор Люголя полярен и проникает в бактериальную клетку, где встречается с кристаллическим фиолетовым, с которым он образует гидрофобный комплекс.
Поскольку грамположительная клеточная стенка полярна, гидрофобный комплекс кристаллический фиолетовый-йод не может пересечь ее, оставаясь заблокированным внутри самой бактериальной клетки.
Фаза 3
Предметное стекло промывают отбеливателем (обычно спиртом или ацетоном) около двадцати секунд. После этого его промывают водой, чтобы прекратить действие отбеливающего средства.
В конце этой фазы клетки грамположительных бактерий сохранят пурпурный цвет.
С другой стороны, грамотрицательные клетки обесцветятся. Это происходит потому, что алкоголь атакует липополисахаридную структуру внешней мембраны, типичную для грамотрицательных и отсутствующих у грамположительных, что способствует потере ранее абсорбированного красителя.
Этап 4
На слайд добавляется второй краситель (обычно кислотный фуксин или сафранин) и дайте ему подействовать пару минут.
В конце этой фазы клетки грамотрицательных бактерий, которые подверглись обесцвечиванию на предыдущей фазе, приобретут цвет от розового до красного.
Типы грамположительных бактерий
В большую грамположительную группу входят многие виды бактерий.
Ниже мы кратко перечислим некоторые бактерии, относящиеся к этой большой категории.
Стафилококки (или стафилококки)
Стафилококки - это кокки (т. Е. Сферические бактерии), принадлежащие к семейству Стафилококковые. Стафилококки растут скоплениями.
Среди различных типов патогенных стафилококков мы помним:
- Золотистый стафилококк, ответственный за различные инфекции мочеполовых путей, нервной системы, кожи, костей, суставов, сердечно-сосудистой системы, дыхательных путей и глаз. Кроме того, это биение также является причиной сопутствующих оппортунистических инфекций, подрывающих иммунную систему хозяина. , нозокомиальные оппортунистические инфекции (т.е. инфекции, передаваемые в медицинских учреждениях) и пищевые отравления.
- Эпидермальный стафилококк, ответственные за «инфекции сердечно-сосудистой системы», оппортунистические инфекции, связанные с ослабленной иммунной системой хозяина, и «нозокомиальные оппортунистические инфекции».
- Staphylococcus saprophyticusотвечает за инфекции мочевыводящих путей.
Обычно против этого типа бактерий используются антибиотики, такие как пенициллины, ванкомицин, даптомицин, цефалоспорины или фторхинолоны.
Стрептококк (или стрептококк)
Стрептококки - это кокки, которые растут парами или цепочками. Стрептококки способны вырабатывать токсины, разрушающие эритроциты, то есть наделены гемолитической активностью.
Стрептококки, в свою очередь, можно подразделить по степени вызываемого ими гемолиза. Таким образом, можно выделить:
- Стрептококки альфа-гемолитики (или α-гемолитики), вызывающие «частичный гемолиз»;
- Стрептококки бета-гемолитики (или β-гемолитики), вызывающие «общий гемолиз»;
- Стрептококки гамма-гемолитики (или γ-гемолитики), не вызывающие гемолиза.
Среди патогенных стрептококков мы помним:
- Streptococcus pyogenes, ответственный за инфекции дыхательных путей, кожи, костей, суставов, сердечно-сосудистой системы, пищеварительных желез и брюшной полости. Кроме того, он также отвечает за условно-патогенные инфекции у хозяев с ослабленной иммунной системой.
- Streptococcus agalactiaeотвечает за инфекции у плода и новорожденного, инфекции нервной системы и дыхательных путей.
- Пневмококк, ответственные за инфекции дыхательных путей, нервной системы, сердечно-сосудистой системы, пищеварительных желез, брюшной полости и оппортунистические инфекции, связанные с нарушением иммунной системы хозяина.
Обычно против стрептококков применяют бета-лактамные и макролидные антибиотики.
Клостридия (или клостридиум)
Клостридии - это бациллы (т. Е. Бактерии цилиндрической формы), которые в неблагоприятных условиях окружающей среды способны генерировать споры, чтобы выжить.
Среди различных существующих патогенных клостридий мы помним:
- Clostridium difficile, эти бактерии могут быть частью нормальной бактериальной флоры человека и ответственны за условно-патогенные инфекции желудочно-кишечного тракта. Это основная причина псевдомембранозного колита, который может возникать у пациентов, длительное время принимающих высокие дозы антибиотиков различных типов. Против инфекций от Clostridium difficileобычно используются такие антибиотики, как метронидазол, хлорамфеникол, ванкомицин или эритромицин.
- Clostridium tetani, ответственный за столбняк (или спастический паралич). Обычно против этого избиения применяют метронидазол или бензилпенициллин. Также доступна вакцина для предотвращения инфекции.
- Clostridium botulinum, ответственный за ботулизм (или вялый паралич).
Коринебактерии (или коринебактерии)
Коринебактерии - это бациллы, принадлежащие к семейству Кориненактерии.
Среди многочисленных представителей этого жанра мы помним Коринебактерии дифтерии отвечает за кожную дифтерию и респираторную дифтерию.
Антибиотики, обычно используемые для лечения дифтерии, - это пенициллины, цефалоспорины, клиндамицин и эритромицин.
Также доступна вакцина для предотвращения инфекции.
Другие грамположительные
Другие грамположительные бактерии:
- бацилла сибирской язвы (известный как сибирская язва), ответственный за возникновение кожной, легочной и желудочно-кишечной сибирской язвы;
- Listeria monocytogenesбацилла, вызывающая менингит, энцефалит, менингоэнцефалит и абсцессы головного мозга;
- Enterococcus faecium а также Enterococcus faecalis, два кокка, которые обычно населяют бактериальную флору кишечника человека, но могут быть ответственны за нозокомиальные оппортунистические инфекции мочевыводящих путей, сепсис или эндокардит.
