tổng quát
Gram dương là những vi khuẩn - như có thể suy ra từ tên riêng của chúng - dương tính với nhuộm Gram bằng cách giữ lại màu tím sau khi được phân tích trong phòng thí nghiệm này.
Thành tế bào vi khuẩn
Thành tế bào vi khuẩn có thể được định nghĩa là một loại "vật chứa" cứng bao quanh tế bào vi khuẩn tạo cho nó một sức mạnh nhất định và điều chỉnh hình dạng của nó.
Thành phần cơ bản của thành tế bào là peptidoglycan (còn được gọi là mucopeptide vi khuẩn hoặc murein ).
Peptidoglycan là một polymer bao gồm các chuỗi polysacarit tuyến tính dài, được nối với nhau bằng liên kết chéo giữa các dư lượng axit amin.
Các chuỗi polysacarit bao gồm sự lặp lại của một disacarit, bao gồm lần lượt hai monosacarit, N-acetylglucosamine (hoặc NAG ) và axit N-acetylmuramic (hoặc NAM ), liên kết với nhau bằng liên kết glycosid loại id-1, 6.
Các disacarit sau đó được liên kết với nhau bằng liên kết glycosid loại β-1, 4.
Liên kết với mỗi phân tử NAM, chúng tôi tìm thấy một pentapeptide (đó là "đuôi" của năm axit amin) kết thúc bằng hai axit amin bằng nhau, đặc biệt, với hai phân tử D-Alanine .
Chính các thiết bị đầu cuối D-Alanine này - theo hoạt động của enzyme transpeptidase - cho phép hình thành các liên kết chéo trong peptidoglycan.
Chính xác hơn, transpeptidase tạo ra một liên kết peptide giữa axit amin thứ ba của chuỗi polysacarit và axit amin thứ tư của chuỗi polysacarit song song.
Chức năng
Thành tế bào không chỉ có vai trò bảo vệ chống lại tế bào vi khuẩn mà còn điều chỉnh sự vận chuyển các chất bên trong nó.
Do đó, có thể nói rằng các chức năng chính của thành tế bào là:
- Ngăn chặn sự phá vỡ của các tế bào vi khuẩn bằng tác động của áp suất thẩm thấu. Trên thực tế, rất thường xuyên, vi khuẩn sống trong môi trường hypotonic, tức là trong môi trường có lượng nước lớn và "loãng" hơn môi trường bên trong của tế bào vi khuẩn. Sự khác biệt về nồng độ này làm cho nước chảy từ môi trường bên ngoài (ít tập trung) vào tế bào vi khuẩn (tập trung hơn) trong một nỗ lực để phù hợp với nồng độ giữa hai môi trường. Sự xâm nhập của nước không được kiểm soát sẽ làm cho tế bào vi khuẩn sưng lên vỡ ra (ly giải thẩm thấu).
Chức năng của thành tế bào chính xác là chống lại áp lực bên ngoài của nước, do đó ngăn ngừa sưng và ly giải vi khuẩn.
- Bảo vệ màng plasma và môi trường tế bào khỏi các phân tử hoặc các chất có hại cho cùng một nhịp.
- Điều chỉnh sự xâm nhập của các chất dinh dưỡng vào tế bào vi khuẩn.
Tất cả những gì đã được mô tả cho đến nay được tìm thấy cả trong các bức tường Gram dương và trong các bức tường Gram âm.
Tuy nhiên, vì mục đích của bài viết này là để làm rõ tính đặc thù của vi khuẩn gram dương, nên chỉ có các đặc điểm của thành tế bào sau sẽ được mô tả dưới đây và bức tường gram âm sẽ không được xem xét.
Thành tế bào gram dương
Trong bức tường gram dương, liên kết peptid giữa các chuỗi polysacarit của peptidoglycan được hình thành thông qua một cầu pentaglycin, tức là một cây cầu gồm năm phân tử glycine (một axit amin).
Thành tế bào của Gram dương là đồng nhất và tương đối dày (20-80nm). Nó bao gồm một số lớp peptidoglycan được giao với các axit theoic (polyme của rượu và phốt phát).
Thành phần gram dương rất phân cực và cho phép thẩm thấu các phân tử ưa nước (như các phân tử được sử dụng trong nhuộm Gram sẽ được mô tả dưới đây) nhưng không phải là các hợp chất kỵ nước.
Nhuộm gram
Nhuộm gram là một quy trình được phát minh và phát triển vào năm 1884 bởi một nhà vi khuẩn học người Đan Mạch, Hans Christian Gram.
Bước đầu tiên của quá trình này bao gồm việc chuẩn bị một vết bẩn (tức là một màng mỏng của vật liệu cần phân tích) cố định nóng. Nói cách khác, một mẫu vi khuẩn cần phân tích được đặt trên một phiến kính và - thông qua việc sử dụng nhiệt - các vi sinh vật bị tiêu diệt và mắc kẹt trên phiến kính (cố định nóng). Sau khi chuẩn bị bôi, bạn có thể tiến hành tô màu thực tế.
Kỹ thuật nhuộm Gram bao gồm bốn giai đoạn chính.
Giai đoạn 1
Dải màu nóng nên được phủ bằng thuốc nhuộm pha lê tím (còn được gọi là tím gentian) trong ba phút. Làm như vậy tất cả các tế bào vi khuẩn sẽ chuyển sang màu tím.
Giai đoạn 2
Tại thời điểm này, dung dịch Lugol (dung dịch nước iốt và kali iodua, được định nghĩa là phù hợp, vì nó có thể cố định màu) được đổ trên phiến kính và để lại trong khoảng một phút.
Dung dịch Lugol có cực và xâm nhập vào tế bào vi khuẩn nơi nó gặp tinh thể màu tím mà nó tạo thành phức hợp kỵ nước.
Do thành tế bào của Gram dương là cực, phức hợp tinh thể kỵ nước-tím-iốt không thể vượt qua nó và do đó vẫn bị khóa trong chính tế bào vi khuẩn.
Giai đoạn 3
Slide được rửa bằng chất tẩy (thường là cồn hoặc acetone) trong khoảng hai mươi giây. Sau đó, rửa bằng nước để ngăn chặn hành động tẩy trắng.
Vào cuối giai đoạn này, các tế bào của vi khuẩn gram dương sẽ giữ lại màu tím.
Các tế bào gram âm, mặt khác, sẽ bị tẩy trắng. Điều này là do rượu tấn công cấu trúc lipopolysacarit của màng ngoài điển hình của Gram âm và không có Gram dương, do đó tạo điều kiện cho việc mất thuốc nhuộm được hấp thụ trước đó.
Giai đoạn 4
Một thuốc nhuộm thứ hai được thêm vào slide (thường là axit fuchsin hoặc safranin ) và được phép hành động trong vài phút.
Vào cuối giai đoạn này, các tế bào của vi khuẩn gram âm đã trải qua sự đổi màu trong giai đoạn trước, sẽ cho rằng một màu thay đổi từ hồng sang đỏ.
Các loại vi khuẩn gram dương
Nhóm lớn Gram dương bao gồm nhiều loài vi khuẩn.
Dưới đây, sẽ được liệt kê ngắn gọn một số vi khuẩn thuộc loại lớn này.
Staphylococci (hoặc Staphylococcus)
Staphylococci là cocci (tức là vi khuẩn hình cầu) thuộc họ Staphylococcaceae . Staphylococci phát triển bằng cách đặt mình trong các cụm.
Trong số các loại staphylococci gây bệnh, chúng tôi nhớ lại:
- Staphylococcus aureus, chịu trách nhiệm cho các bệnh nhiễm trùng khác nhau của hệ thống sinh dục, hệ thống tuyết, da, xương, khớp, hệ tim mạch, đường hô hấp và mắt. Hơn nữa, sự đánh đập này cũng chịu trách nhiệm cho các bệnh nhiễm trùng cơ hội liên quan đến hệ thống miễn dịch của vật chủ bị suy yếu, nhiễm trùng cơ hội bệnh viện (tức là nhiễm trùng mắc phải trong các cơ sở y tế) và độc tố thực phẩm.
- Staphylococcus cholermidis, chịu trách nhiệm về nhiễm trùng tim mạch, nhiễm trùng cơ hội liên quan đến hệ thống miễn dịch của vật chủ bị suy yếu và nhiễm trùng cơ hội bệnh viện.
- Staphylococcus saprophyticus, chịu trách nhiệm cho nhiễm trùng đường tiết niệu.
Thông thường, chống lại loại kháng sinh vi khuẩn này như penicillin, vancomycin, daptomycin, cephalosporin hoặc fluoroquinolones được sử dụng.
Streptococci (hoặc Streptococcus)
Streptococci là những trái dừa mọc thành cặp hoặc tạo thành chuỗi. Các streptococci có thể tạo ra độc tố có khả năng phá hủy các tế bào hồng cầu, tức là chúng được phú cho hoạt động tan máu.
Streptococci có thể được phân chia lần lượt theo mức độ tan máu mà chúng gây ra. Do đó có thể phân biệt:
- Liên cầu khuẩn tan huyết (hoặc tan máu bẩm sinh) gây tan máu một phần;
- Liên cầu tan huyết bêta (hoặc-haemolytic) gây tan máu toàn phần;
- Liên cầu khuẩn gamma tan máu (hoặc-haemolytic) không gây tan máu.
Trong số các streptococci gây bệnh, chúng tôi nhớ:
- Streptococcus pyogenes, chịu trách nhiệm cho nhiễm trùng đường hô hấp, da, xương, khớp, hệ thống tim mạch, tuyến tiêu hóa và khoang màng bụng. Ngoài ra, nó cũng chịu trách nhiệm cho các bệnh nhiễm trùng cơ hội ở vật chủ có hệ thống miễn dịch bị tổn thương.
- Streptococcus agalactiae, chịu trách nhiệm về nhiễm trùng ở thai nhi và trẻ sơ sinh, nhiễm trùng hệ thần kinh và đường hô hấp.
- Streptococcus pneumoniae, chịu trách nhiệm về nhiễm trùng đường hô hấp, hệ thần kinh, hệ tim mạch, tuyến tiêu hóa, khoang màng bụng và nhiễm trùng cơ hội liên quan đến suy giảm hệ miễn dịch của vật chủ.
Thông thường kháng sinh beta-lactam và macrolide được sử dụng để chống lại streptococci.
Clostridia (hoặc Clostridium)
Clostridia là trực khuẩn (tức là vi khuẩn hình trụ) - trong điều kiện môi trường bất lợi - có thể tạo ra bào tử để tồn tại.
Trong số các clostridia gây bệnh khác nhau hiện có, chúng tôi nhớ lại:
- Clostridium difficile, nhịp đập này có thể là một phần của hệ vi khuẩn bình thường ở người và chịu trách nhiệm cho các bệnh nhiễm trùng cơ hội của đường tiêu hóa. Đây là nguyên nhân chính của viêm đại tràng giả mạc có thể phát sinh ở những bệnh nhân được điều trị trong một thời gian dài và ở liều cao với nhiều loại thuốc kháng sinh. Nhiễm trùng chống Clostridium difficile thường sử dụng kháng sinh như metronidazole, chloramphenicol, vancomycin hoặc erythromycin.
- Clostridium tetani, chịu trách nhiệm cho bệnh uốn ván (hoặc liệt cứng). Thông thường, metronidazole hoặc benzylpenicillin được sử dụng để chống lại sự đập này. Một loại vắc-xin cũng có sẵn để ngăn ngừa nhiễm trùng.
- Clostridium botulinum, chịu trách nhiệm cho ngộ độc (hoặc tê liệt).
Vi khuẩn Corinebacteria (hoặc Corynebacterium)
Vi khuẩn corinebacteria là trực khuẩn thuộc họ Corynenacteriaceae .
Trong số nhiều số mũ của chi này, chúng tôi nhớ lại Corynebacterium diphteriae chịu trách nhiệm cho bệnh bạch hầu ở da và bạch hầu hô hấp.
Các loại kháng sinh thường được sử dụng để điều trị bệnh bạch hầu là penicillin, cephalosporin, clindamycin và erythromycin.
Một loại vắc-xin cũng có sẵn để ngăn ngừa nhiễm trùng.
Gram dương khác
Các vi khuẩn gram dương khác là:
- Bacillus anthracis (được gọi là bệnh than), chịu trách nhiệm cho sự khởi đầu của carbuncle da, phổi và đường tiêu hóa;
- Listeria monocytogenes, một trực khuẩn chịu trách nhiệm cho sự khởi phát của viêm màng não, viêm não, viêm màng não và áp xe não;
- Enterococcus faecium và Enterococcus faecalis, hai cocci thường sống trong hệ vi khuẩn đường ruột của con người, nhưng có thể là nguyên nhân gây nhiễm trùng cơ hội bệnh viện đường tiết niệu, nhiễm trùng máu hoặc viêm nội tâm mạc.
