Všeobecnost
Grampozitivní jsou bakterie, které - jak lze odvodit z jejich názvu - mají pozitivní test na Gramovo barvení, které si po takové laboratorní analýze zachovalo purpurovou barvu.
Bakteriální buněčná stěna
Bakteriální buněčnou stěnu lze definovat jako jakýsi tuhý „obal“, který obklopuje bakteriální buňku, která jí dodává určitou pevnost a podmiňuje její tvar.
Základní složkou buněčné stěny je peptidoglykan (jinak známý jako bakteriální mukopeptid nebo murein).
Peptidoglykan je polymer sestávající z dlouhých lineárních polysacharidových řetězců spojených dohromady zesíťováním mezi zbytky aminokyselin.
Polysacharidové řetězce se skládají z opakování disacharidu, který zase sestává ze dvou monosacharidů, N-acetylglukosamin (nebo KOBYLKA) a kyseliny N-acetylmuramic (nebo NÁZEV), spojené dohromady p-1,6 glykosidickými vazbami.
Disacharidy jsou potom navzájem spojeny glykosidickými vazbami typu P-1,4.
Spojeni s každou molekulou NAM najdeme a pentapeptid (tj. „ocas“ pěti aminokyselin) končící dvěma stejnými aminokyselinami, zejména dvěma molekulami D-Alanine.
Jsou to právě tyto koncové D -alaniny, které - po působení enzymu transpeptidázy - umožňují tvorbu příčných vazeb v peptidoglykanu.
Přesněji řečeno, transpeptidáza vytváří peptidovou vazbu mezi třetí aminokyselinou polysacharidového řetězce a čtvrtou aminokyselinou paralelního polysacharidového řetězce.
Funkce
Buněčná stěna plní nejen ochrannou roli vůči bakteriální buňce, ale také reguluje transport látek v ní.
Proto lze říci, že hlavní funkce buněčné stěny jsou:
- Zabraňte rozpadu bakteriálních buněk v důsledku osmotického tlaku. Ve skutečnosti velmi často bakterie žijí v hypotonickém prostředí, to znamená v prostředí, kde je přítomno velké množství vody a které je „více zředěno“ než vnitřní prostředí bakteriální buňky. Tento rozdíl v koncentraci způsobuje, že voda prochází vnější prostředí (méně koncentrované) do vnitřku bakteriální buňky (koncentrovanější) ve snaze vyrovnat koncentraci mezi těmito dvěma prostředími. Nekontrolovaný vstup vody by způsobil bobtnání bakteriální buňky, dokud nepraskne (osmotická lýza).
Funkce buněčné stěny je přesně taková, že odolává vnějšímu tlaku vody, čímž brání bobtnání a bakteriální lýze. - Chraňte plazmatickou membránu a buněčné prostředí před molekulami nebo látkami škodlivými pro samotné bakterie.
- Regulujte vstup živin do bakteriální buňky.
Vše, co bylo dosud popsáno, lze nalézt jak v grampozitivních, tak v gramnegativních stěnách.
Protože však účelem tohoto článku je objasnit zvláštnosti grampozitivních bakterií, níže budou popsány pouze charakteristiky jejich buněčné stěny a gramnegativní stěna nebude brána v úvahu.
Grampozitivní buněčná stěna
V grampozitivní stěně je peptidová vazba mezi polysacharidovými řetězci peptidoglykanu vytvořena prostřednictvím pentaglycinový most, tj. můstek skládající se z pěti molekul glycinu (aminokyselina).
Buněčná stěna grampozitivní je rovnoměrná a relativně tlustá (20-80 nm). Skládá se z mnoha vrstev peptidoglykanu, které jsou protínány theic kyseliny (polymery alkoholů a fosfátů).
Grampozitivní stěna je velmi polární a umožňuje permeaci hydrofilních molekul (jako jsou molekuly použité v Gramově barvení, které budou popsány níže), ale nikoli hydrofobních sloučenin.
Gramovo barvení
Gramovo barvení je proces, který navrhl a vyvinul v roce 1884 dánský bakteriolog Hans Christian Gram.
První krok tohoto postupu zahrnuje přípravu nátěru (tj. Tenkého filmu analyzovaného materiálu) fixovaného teplem. Jinými slovy, vzorek analyzovaných bakterií se umístí na podložní sklíčko a - pomocí tepla - se mikroorganismy usmrtí a zablokují na samotném sklíčku (fixace za tepla). Po přípravě nátěru můžete pokračovat ve skutečném barvení.
Gramova barvicí technika má čtyři hlavní kroky.
Fáze 1
Teplem fixovaný nátěr by měl být potažen barvivem krystalově fialová (také známý jako hořec fialový) po dobu tří minut. Tím se všechny bakteriální buňky stanou purpurovými.
Fáze 2
V tomto bodě la Lugolovo řešení (vodný roztok jodu a jodidu draselného, definovaný jako mořidlo, protože je schopen fixovat barvu) a nechá se působit asi minutu.
Lugolov roztok je polární a proniká do bakteriální buňky, kde se setkává s krystalovou fialkou, se kterou tvoří hydrofobní komplex.
Vzhledem k tomu, že stěna grampozitivních buněk je polární, hydrofobní komplex krystalu fialovo-jodu jej nemůže překročit, a tak zůstává uzamčen uvnitř samotné bakteriální buňky.
Fáze 3
Sklíčko se asi dvacet sekund promývá bělidlem (obvykle alkoholem nebo acetonem). Poté se promyje vodou, aby se zastavilo působení bělícího činidla.
Na konci této fáze si grampozitivní bakteriální buňky zachovají purpurovou barvu.
Gramnegativní buňky se naopak zabarví. Stává se to proto, že alkohol napadá lipopolysacharidovou strukturu vnější membrány typickou pro gramnegativní a chybějící u grampozitivních, což usnadňuje ztrátu dříve absorbovaného barviva.
Fáze 4
Na sklíčko se přidá druhé barvivo (obvykle kyselý fuchsin nebo safranin) a nechte pár minut působit.
Na konci této fáze získají buňky gramnegativních bakterií, které v předchozí fázi změnily barvu, barvu od růžové po červenou.
Druhy grampozitivních bakterií
Velká grampozitivní skupina zahrnuje mnoho bakteriálních druhů.
Níže budou stručně uvedeny některé bakterie patřící do této velké kategorie.
Stafylokoky (nebo Staphylococcus)
Stafylokoky jsou koky (tj. Sférické bakterie) patřící do rodiny Staphylococcaceae. Stafylokoky rostou ve shlucích.
Mezi různými typy patogenních stafylokoků si pamatujeme:
- Staphylococcus aureus, zodpovědný za různé infekce genitourinárního traktu, nervového systému, kůže, kostí, kloubů, kardiovaskulárního systému, dýchacích cest a oka. Kromě toho je tento výprask zodpovědný také za související oportunní infekce narušující imunitní systém hostitele , nozokomiální oportunní infekce (tj. infekce nakažené ve zdravotnických zařízeních) a otravy jídlem.
- Staphylococcus epidermidis, zodpovědný za „infekce kardiovaskulárního systému“, oportunní infekce spojené s narušeným imunitním systémem hostitele a „nozokomiální oportunní infekce“.
- Staphylococcus saprophyticuszodpovědný za infekce močových cest.
Proti tomuto druhu bakterií se obecně používají antibiotika, jako jsou peniciliny, vankomycin, daptomycin, cefalosporiny nebo fluorochinolony.
Streptococcus (nebo Streptococcus)
Streptokoky jsou koky, které rostou v párech nebo v řetězcích. Streptokoky jsou schopné produkovat toxiny schopné ničit červené krvinky, to znamená, že jsou vybaveny hemolytickou aktivitou.
Streptokoky mohou být dále rozděleny podle stupně hemolýzy, kterou vyvolávají. Proto můžeme rozlišovat:
- Streptokoky alfa-hemolytika (nebo α-hemolytika), které způsobují „částečnou hemolýzu;
- Streptokoky beta-hemolytika (nebo β-hemolytika), které způsobují „úplnou hemolýzu;
- Streptokoky gama-hemolytika (nebo γ-hemolytika), které nezpůsobují hemolýzu.
Mezi patogenními streptokoky si pamatujeme:
- Streptococcus pyogenes, zodpovědný za infekce dýchacích cest, kůže, kostí, kloubů, kardiovaskulárního systému, trávicích žláz a peritoneální dutiny. Kromě toho je také zodpovědný za oportunní infekce u hostitelů s oslabeným imunitním systémem.
- Streptococcus agalactiaezodpovědný za infekce plodu a novorozence, infekce nervového systému a dýchacích cest.
- Streptococcus pneumoniae, zodpovědný za infekce dýchacích cest, nervového systému, kardiovaskulárního systému, trávicích žláz, peritoneální dutiny a oportunní infekce spojené s narušením imunitního systému hostitele.
Proti streptokokům se obvykle používají beta-laktamová a makrolidová antibiotika.
Clostridia (nebo Clostridium)
Clostridia jsou bacily (tj. Bakterie válcovitého tvaru), které - za nepříznivých podmínek prostředí - jsou schopny vytvářet spory, aby přežily.
Mezi různými existujícími patogenními klostridiemi si pamatujeme:
- Clostridium difficileTato bakterie může být součástí normální lidské bakteriální flóry a je zodpovědná za oportunní infekce gastrointestinálního traktu. Je to hlavní příčina pseudomembranózní kolitidy, která může nastat u pacientů dlouhodobě léčených vysokými dávkami antibiotik různých typů. Proti infekcím z Clostridium difficileobvykle se používají antibiotika jako metronidazol, chloramfenikol, vankomycin nebo erythromycin.
- Clostridium tetani, zodpovědný za tetanus (nebo spastická paralýza). Proti tomuto výprasku se obecně používá metronidazol nebo benzylpenicilin. K prevenci infekce je k dispozici také vakcína.
- Clostridium botulinum, zodpovědný za botulismus (nebo ochablá paralýza).
Corinebacteria (nebo Corynebacterium)
Corinebacteria jsou bacily patřící do čeledi Corynenacteriaceae.
Mezi četnými představiteli tohoto žánru si pamatujeme Corynebacterium diphteriae zodpovědný za kožní záškrt a respirační záškrt.
Antibiotika obvykle používaná k léčbě záškrtu jsou peniciliny, cefalosporiny, klindamycin a erythromycin.
K prevenci infekce je k dispozici také vakcína.
Další grampozitiva
Další grampozitivní bakterie jsou:
- Bacillus anthracis (známý jako antrax), zodpovědný za nástup kožního, plicního a gastrointestinálního antraxu;
- Listeria monocytogenes, bacil zodpovědný za nástup meningitidy, encefalitidy, meningoencefalitidy a mozkových abscesů;
- Enterococcus faecium a Enterococcus faecalis„dva koky, které normálně osídlují lidskou střevní bakteriální flóru, ale které mohou být zodpovědné za nozokomiální oportunní infekce močových cest, septikémii nebo endokarditidu.
