Einführung
Gram-negativ sind Bakterien, die nach der Gram-Färbung eine rosa bis rote Farbe annehmen.
Bakterienzellwand
Die Bakterienzellwand kann als starre Struktur definiert werden, die die Bakterienzelle umschließt, ihr eine gewisse Festigkeit verleiht und ihre Form konditioniert.
Das grundlegende Element, aus dem die Bakterienzellwand besteht, ist die Peptidoglycan (auch bekannt als bakterielles Mukopeptid oder Murein).
Peptidoglycan ist ein Polymer, das aus langen linearen Polysaccharidketten besteht, die durch Querverbindungen zwischen Aminosäureresten miteinander verbunden sind.
Polysaccharidketten bestehen aus der Wiederholung eines Disaccharids, das wiederum aus zwei Monosacchariden besteht: dem N-Acetylglucosamin (oder GAUL) und Säure N-acetylmuramic (oder NAM), die durch β-1,6-glykosidische Bindungen miteinander verbunden sind.
Die Disaccharide werden dann durch glykosidische Bindungen vom β-1,4-Typ miteinander verbunden.
Mit jedem NAM-Molekül verbunden finden wir einen "Schwanz" aus fünf Aminosäuren (a Pentapeptid) endend mit zwei gleichen Aminosäuren, genauer gesagt mit zwei Molekülen D-Alanin.
Genau diese terminalen D-Alanin-Moleküle ermöglichen – nach Einwirkung des Enzyms Transpeptidase – die Bildung von Querverbindungen zwischen den parallelen Ketten des Peptidoglykans.
Genauer gesagt erzeugt die Transpeptidase eine Peptidbindung zwischen der dritten Aminosäure einer Polysaccharidkette und der vierten Aminosäure der parallelen Polysaccharidkette.
Zellwandfunktionen
Die Bakterienzellwand spielt eine sehr wichtige Schutzfunktion gegenüber der Bakterienzelle, aber nicht nur das, sie ist auch in der Lage, den Stofftransport innerhalb der Zelle selbst zu regulieren.
Daher kann man sagen, dass die Hauptfunktionen der Zellwand sind:
- Verhindern Sie den Abbau von Bakterienzellen durch osmotischen Druck. Tatsächlich leben Bakterien sehr oft in hypotonen Umgebungen, dh in Umgebungen, in denen große Wassermengen vorhanden sind und die "stärker verdünnt" sind als die innere Umgebung der Bakterienzelle.Dieser Konzentrationsunterschied bewirkt, dass das Wasser aus der äußere Umgebung (weniger konzentriert) in das Innere der Bakterienzelle (höher konzentriert) in einem Versuch, die Konzentration zwischen den beiden Umgebungen auszugleichen. Durch den unkontrollierten Wassereintritt würde die Bakterienzelle bis zum Platzen anschwellen (osmotische Lyse).
Die Funktion der Zellwand besteht genau darin, dem äußeren Druck des Wassers zu widerstehen und so Schwellungen und bakterielle Lyse zu verhindern. - Schützen Sie die Plasmamembran und die zelluläre Umgebung vor Molekülen oder Substanzen, die für die Bakterien selbst schädlich sind.
- Regulieren Sie den Eintrag von Nährstoffen in die Bakterienzelle.
Alles bisher Beschriebene gilt sowohl für die Zellwand von Gram-negativ als auch für die Zellwand von Gram-positiv.
Da der Zweck dieses Artikels jedoch darin besteht, Informationen über die Eigenschaften von Gram-negativen Bakterien zu geben, wird im Folgenden nur deren Zellwand beschrieben und die von Gram-positiven Bakterien nicht berücksichtigt.
Gram-negative Zellwand
In der Gram-negativen Wand ist die Peptidbindung, die sich zwischen den Polysaccharidketten des Peptidoglykans bildet, direkt.
Die Zellwand von Gram-negativen ist sehr dünn und hat eine Dicke von 10 nm, aber sie ist ziemlich komplex, da das Peptidoglycan von einer daran verankerten äußeren Membran umgeben ist.
Die äußere Membran besteht aus einer inneren Schicht vom Phospholipid-Typ und einer äußeren Schicht, die aus Lipopolysaccharid (oder LPS).
Die äußere Membran und das Peptidoglycan sind miteinander verbunden durch Lipoproteine. Da die Anwesenheit von nur Lipoproteinen auf der äußeren Membran den Durchgang hydrophiler Moleküle behindern würde, sind auch andere spezielle Proteinkomplexe auf der Membran vorhanden. porin. Porine sind Kanäle, die den Durchgang kleiner hydrophiler Moleküle ermöglichen.
Für den Transport größerer Moleküle sind dagegen andere Transportproteine vorhanden, d.h Transportunternehmen.
Der Raum zwischen der äußeren Membran und dem Peptidoglycan heißt Periplasma und enthält Proteine und Enzyme mit biologischen Funktionen.
Das Lipopolysaccharid wird durch drei verschiedene Teile ersetzt:
- Ein innerer Lipidteil namens Lipid A das Endotoxinfunktionen hat, daher spielt es eine wichtige Rolle bei der Pathogenität von Gram-negativen;
- Ein zentraler Polysaccharidanteil namens Ader;
- Eine externe Polysaccharidkette namens Antigen O. Dieses Polysaccharid besteht aus einfachen Zuckern verschiedener Art, die in Blöcken von drei oder fünf Einheiten gesammelt und mehrmals wiederholt werden, um Moleküle mit bestimmten antigenen Eigenschaften zu bilden, die für jede Bakterienart typisch sind.
Gramm-Färbung
Gram-Färbung ist ein Verfahren, das 1884 vom dänischen Bakteriologen Hans Christian Gram erfunden und entwickelt wurde.
Der erste Schritt dieses Verfahrens besteht in der Herstellung eines durch Hitze fixierten Abstrichs (dh eines dünnen Films des zu analysierenden Materials). Mit anderen Worten, eine Probe der zu analysierenden Bakterien wird auf einen Objektträger gelegt und - durch Wärmeanwendung - die Mikroorganismen abgetötet und auf dem Objektträger selbst blockiert (Heißfixierung). Nachdem Sie den Abstrich vorbereitet haben, können Sie mit der eigentlichen Färbung fortfahren.
Die Gram-Färbungstechnik besteht aus vier Hauptschritten.
Phase 1
Der hitzefixierte Ausstrich sollte mit dem Farbstoff beschichtet werden Kristallviolett (auch als Gentianaviolett bekannt) für drei Minuten. Dadurch werden alle Bakterienzellen lila.
Phase 2
An dieser Stelle, la Lugols Lösung (eine wässrige Lösung von Jod und Kaliumjodid, definiert als Beizmittel, da sie die Farbe fixieren kann) und wird etwa eine Minute lang einwirken gelassen.
Lugols Lösung ist polar und dringt in die Bakterienzelle ein, wo sie auf das Kristallviolett trifft, mit dem sie einen hydrophoben Komplex bildet.
Phase 3
Der Objektträger wird mit einem Bleichmittel (normalerweise Alkohol oder Aceton) etwa zwanzig Sekunden lang gewaschen. Danach wird es mit Wasser gewaschen, um die Wirkung des Bleichmittels zu stoppen.
Am Ende dieser Phase haben die grampositiven Bakterienzellen die violette Farbe beibehalten.
Die gramnegativen Zellen hingegen haben sich verfärbt. Dies geschieht, weil der Alkohol die Lipopolysaccharidstruktur der äußeren Membran dieser Bakterien angreift und so den Verlust des zuvor absorbierten Farbstoffs erleichtert.
Phase 4
Ein zweiter Farbstoff wird dem Objektträger hinzugefügt (normalerweise Säurefuchsin oder Safranin) und lassen Sie es einige Minuten einwirken.
Am Ende dieser Phase nehmen die zuvor verfärbten gramnegativen Bakterienzellen eine rosa bis rote Farbe an.
Arten von gramnegativen Bakterien
Wie die grampositive Gruppe umfasst auch die gramnegative Gruppe zahlreiche Bakterienarten.
Im Folgenden werden einige der wichtigsten Bakterien dieser Gruppe kurz erläutert.
Escherichia coli
L"E coli Es ist ein Bakterium, das normalerweise in der menschlichen Darmbakterienflora vorhanden ist, aber bei immunsupprimierten Personen kann es zu opportunistischen Infektionen führen.
In der Tat, E coli es ist für opportunistische Infektionen verantwortlich, die Pathologien wie Urethrozystitis, Prostatitis, neonatale Meningitis, enterohämorrhagische Kolitis, wässrigen Durchfall oder Reisedurchfall oder Sepsis verursachen.
Abhängig von der Art der Infektion, die E coli Auslöser können verschiedene Arten von Antibiotika eingesetzt werden. Die am häufigsten verwendeten Medikamente sind Carbapeneme, einige Penicilline, Monobactame, Aminoglykoside, Cephalosporine oder Makrolide (wie Clarithromycin oder Azithromycin).
Bakterien der Gattung Salmonella
Diese Bakterien sind für Infektionen des Magen-Darm-Trakts verantwortlich, die Krankheiten wie Gastroenteritis, Typhus (Darmfieber) und Durchfall verursachen können.
Ciprofloxacin, Amoxicillin oder Ceftriaxon werden normalerweise verwendet, um Infektionen zu bekämpfen, die durch diese Bakterien verursacht werden.
Klebsiella pneumoniae
Dort K. pneumoniae es ist verantwortlich für Infektionen des Urogenitaltrakts, die Blasenentzündungen, Prostatitis oder Urethrozystitis verursachen, und Infektionen der Atemwege, die Lungenabszesse oder Lungenentzündung verursachen.
Zur Behandlung von Infektionen mit K. pneumoniae Cephalosporine, Carbapeneme, Fluorchinolone oder einige Arten von Penicilline werden verwendet.
Bakterien der Gattung Shigella
Diese Mikroorganismen sind für die Entstehung von Krankheiten wie baziller Dysenterie und akuter Gastroenteritis verantwortlich.
Fluorchinolone werden normalerweise verwendet, um diese Art von Infektion zu behandeln.
Vibrationen (oder Vibrio)
Vibrationen sind gebogene Bazillen, dh Bakterien, die durch eine "Komma"-Form gekennzeichnet sind.
Unter den pathogenen Schwingungen für den Menschen erinnern wir uns an:
- Vibrio cholerae, verantwortlich für das Auftreten von Cholera.In der Regel Infektionen durch V. cholerae sie werden mit Tetracyclinen oder Fluorchinolonen behandelt.
- Vibrio parahaemolyticus, verantwortlich für Gastroenteritis, Enterokolitis, Durchfall und Ruhr-ähnliches Syndrom.
Bei einer Infektion mit V. parahaemolyticus Antibiotika wie Fluorchinolone oder Tetracycline können verwendet werden. In einigen Fällen kann eine Antibiotikatherapie vermieden und eine symptomatische Behandlung fortgesetzt werden.
Bakterien der Gattung Yersinia
Bakterien der Gattung Yersinia sind Bazillen, dh Bakterien, die sich durch eine zylindrische Form auszeichnen.
Unter den pathogenen Yersinien für den Menschen erinnern wir uns:
- Yersinia enterocolitica, verantwortlich für das "Beginn" von Magen-Darm-Infektionen, die Krankheiten wie akute Gastroenteritis oder mesenteriale Adenitis verursachen. Y. enterocolitica sie werden in der Regel mit Antibiotika wie Fluorchinolonen, Sulfonamiden oder Aminoglykosiden behandelt.
- Yersinien pestis, verantwortlich für den Ausbruch der Beulenpest Y. pestis sie können mit Aminoglykosiden, Chloramphenicol oder Fluorchinolonen behandelt werden.
Campylobacter jejuni
Die C. jejuni Es ist ein spiralförmiger Bazillus, der für das Auftreten von akuter Enteritis und Durchfall verantwortlich ist.
Die von ihm verursachten Infektionen können mit Makroliden (wie zum Beispiel Erythromycin) oder mit Fluorchinolonen behandelt werden.
Helicobacter pylori
H. pylori Es ist ein gekrümmter Bazillus, der für das Auftreten von Magen-Darm-Erkrankungen wie chronischer aktiver Gastritis und Magengeschwüren verantwortlich ist.
Behandlung zur "Ausrottung"Helicobacter pylori sieht die Verwendung von drei verschiedenen Arten von Medikamenten vor:
- Kolloidales Wismut, ein zytoprotektives Mittel zur Verhinderung der Adhäsion von Helicobacter pylori an die Magenschleimhaut;
- Omeprazol oder ein anderer Protonenpumpenhemmer zur Verringerung der Magensäuresekretion;
- Amoxicillin und/oder Clarithromycin, Tetracycline oder Metronidazol (Antibiotika zur Abtötung von Bakterienzellen).
Haemophilus influenzae
H. Influenzae ist ein gramnegatives Bakterium, das für Infektionen der Atemwege und des Nervensystems verantwortlich ist, die akute Otitis, Epiglottitis, Sinusitis, Bronchitis, Lungenentzündung oder akute bakterielle Meningitis verursachen können.
Antibiotika, die häufig zur Behandlung von Infektionen von H. Influenzae sie sind Cephalosporine, Penicilline oder Sulfonamide.
Legionella pneumophila
Dort L. pneumophila ist ein gramnegatives Bakterium, das für die Legionellose verantwortlich ist, eine "Infektion, die das Atmungssystem betrifft".
Legionellose kann mit Medikamenten wie Azithromycin, Erythromycin, Clarithromycin, Telithromycin oder Fluorchinolone behandelt werden.
