السلبيات الغرام - البكتيريا الغرام -

مقدمة

البكتيريا سالبة الجرام - بعد تعرضها لتقنية صبغة غرام - يفترض أنها لون يختلف من اللون الوردي إلى الأحمر.

صبغ الغرام هو طريقة تستخدم لتصنيف البكتيريا وفقا لخصائص جدار الخلية. العضوية في نفس المجموعة - سالبة الجرام أو موجبة - لا تعني أن هناك علاقة دلالة بين الأنواع البكتيرية المختلفة في تلك المجموعة.

جدار خلوي بكتيري

يمكن تعريف جدار الخلية البكتيرية على أنه هيكل صلب يحيط بالخلية البكتيرية ويعطيها قوة معينة ويكيف شكلها.

العنصر الأساسي الذي يشكل جدار الخلية البكتيرية هو الببتيدوغليكان (والمعروف باسم البكتريا mucopeptide أو murein ).

الببتيدوغليكان هو بوليمر يتكون من سلاسل طويلة من عديد السكاريد الخطية ، يتحد معًا روابط متصالبة بين بقايا الأحماض الأمينية.

تتكون سلاسل عديد السكاريد من تكرار ثنائي السكاريد ، الذي يتكون بدوره من اثنين من السكريات الأحادية: N-acetylglucosamine (أو NAG ) وحمض N-acetylmuramic (أو NAM ) ، مرتبطان معاً بسندات glycosidic β-1-type (6).

ثم يتم ربط السكريات إلى بعضها البعض باستخدام روابط glycosidic من نوع β-1،4.

ترتبط كل جزيء حركة عدم الانحياز بإيجاد "ذيل" من خمسة أحماض أمينية ( pentapeptide ) تنتهي بأحماض أمينية متساوية ، بشكل أكثر دقة ، مع جزيئين من D-Alanine .

هذه هي جزيئات D- ألانين بالتحديد التي تسمح - بعد عمل إنزيم transpeptidase - بتكوين روابط متقاطعة بين السلاسل المتوازية من الببتيدوغليكان.

وبشكل أكثر تحديدًا ، ينشأ الترابيبتيداز ارتباطًا ببتيدًا بين الحمض الأميني الثالث لسلسلة عديد السكاريد والحمض الأميني الرابع لسلسلة عديد السكاريد المتوازية.

وظائف جدار الخلية

يلعب جدار الخلية البكتيرية دورا هاما جدا في حماية الخلية البكتيرية ، ولكن ليس فقط ، بل هو أيضا قادر على تنظيم نقل المواد داخل الخلية نفسها.

لذلك ، يمكن القول أن الوظائف الرئيسية لجدار الخلية هي:

منع تكسير الخلايا البكتيرية من تأثير الضغط التناضحي. في الواقع ، في كثير من الأحيان ، تعيش البكتيريا في بيئات ناقص التوتر ، أي في البيئات التي توجد فيها كميات كبيرة من الماء والتي "أكثر تمييزا" من البيئة الداخلية للخلية البكتيرية. يؤدي هذا الاختلاف في التركيز إلى تدفق المياه من البيئة الخارجية (الأقل تركيزًا) إلى الخلية البكتيرية (الأكثر تركيزًا) في محاولة لمواءمة التركيز بين البيئتين. سيؤدي دخول الماء غير المتحكم فيه إلى انتفاخ الخلية البكتيرية حتى تنفجر (تحلل أسموزي).
وظيفة جدار الخلية هي بالتحديد مقاومة الضغط الخارجي للماء ، وبالتالي منع التورم البكتيري والتحلل.
حماية غشاء البلازما والبيئة الخلوية من جزيئات أو مواد ضارة لنفس الضرب.
تنظيم دخول العناصر الغذائية في الخلية البكتيرية.

كل ما تم وصفه حتى الآن صالح لكل من جدار الخلية سالبة الجرام ولجدار الخلية الموجب جرام.

ومع ذلك ، بما أن الهدف من هذه المقالة هو توفير مؤشرات على خصائص البكتيريا سالبة الجرام ، فسيتم فقط وصف جدار الخلية الخاص بالأخير أدناه ولن تؤخذ الخلية إيجابية الغرام بعين الاعتبار.

جدار الخلية سالبة الجرام

في الجدار السلبي الغرام ، تكون رابطة الببتيد التي تكونت بين سلاسل عديد السكاريد من الببتيدوجليكان مباشرة.

جدار الخلية من سالبة الجرام رقيقة للغاية وله سمك 10 نانومتر ، ولكنه معقد نوعًا ما ، حيث أن الببتيدوجليكان محاط بغشاء خارجي مثبت عليه.

يتكون الغشاء الخارجي من ورقة phospholipidic الداخلية ونشرة الخارجي التي شكلتها lipopolysaccharide (أو LPS ).

ترتبط الغشاء الخارجي والببتيدوجليكان ببعضهما البعض من خلال البروتينات الدهنية lipoproteins . وبما أن وجود البروتينات الدهنية فقط على الغشاء الخارجي من شأنه أن يعيق مرور الجزيئات المحبة للماء ، فإنه يوجد على الغشاء أيضًا معقدات بروتينية خاصة أخرى تسمى porines . porins هي القنوات التي تسمح بمرور جزيئات ماء صغيرة.

لكن لنقل جزيئات أكبر ، هناك بروتينات نقل أخرى ، ناقلة .

يسمى الفراغ بين الغشاء الخارجي والببتيدوجليكان periplasma ويحتوي على بروتينات وإنزيمات ذات وظائف بيولوجية.

يتم استبدال lipopolysaccharide من ثلاثة أجزاء متميزة:

جزء للدهون الداخلية يسمى الشحوم A الذي له وظائف الذيفان الداخلي ، لذلك يلعب دورًا مهمًا في إمراضية الغرام سالبة ؛
جزء السكاريد المركزي يسمى النواة ؛
سلسلة خارجية من السكاريد تسمى مستضد O. يتكون هذا السكريات من السكريات البسيطة من أنواع مختلفة ، مجمعة في كتل من ثلاث أو خمس وحدات وتكرر عدة مرات من أجل تشكيل جزيئات ذات خصائص مستضدية معينة نموذجية لكل نوع من أنواع البكتريا.

تلوين غرام

صبغ غرام هو إجراء تم تطويره وتطويره في عام 1884 من قبل عالم البكتيريا الدنماركي هانز كريستيان غرام.

تتضمن الخطوة الأولى من هذه العملية تحضير لطخة (أي طبقة رقيقة من المادة المراد تحليلها) ثابتة ساخنة. بعبارة أخرى ، يتم وضع عينة من البكتيريا التي سيتم تحليلها على شريحة ، ومن خلال استخدام الحرارة ، تقتل الكائنات الدقيقة وتعلق على الشريحة نفسها (التثبيت الساخن). بعد إعداد اللطاخة ، يمكنك متابعة التلوين الفعلي.

يتكون أسلوب تلوين غرام من أربع مراحل رئيسية.

المرحلة 1

يجب تغطية شريط التلطخ الساخن بصبغة البنفسج البلورية (المعروفة أيضًا باسم البنفسج الجنطيتي) لمدة ثلاث دقائق. عند القيام بذلك ، ستتحول جميع الخلايا البكتيرية إلى اللون الأرجواني.

المرحلة الثانية

عند هذه النقطة ، يُسكب محلول اللوغول (محلول مائي من اليود وبوتيد اليود البوتاسيوم ، يعرف بحرف ، لأنه قادر على إصلاح اللون) على الشريحة ويترك للعمل لمدة دقيقة تقريبًا.

حل Lugol هو قطبي ويدخل الخلية البكتيرية حيث يلتقي بالبنفسج البلوري الذي يشكل معه مركب مسعور.

المرحلة 3

يتم غسل الشريحة باستخدام مبيض (عادة كحول أو أسيتون) لحوالي عشرين ثانية. ثم ، يغسل بالماء لوقف عملية التبييض.

في نهاية هذه المرحلة ، فإن خلايا البكتيريا إيجابية الجرام احتفظت باللون الأرجواني.

أما الخلايا السالبة لصبغة الغرام ، من الناحية الأخرى ، فسيتم تبيضها. وذلك لأن الكحول يهاجم بنية lipopolysaccharide للغشاء الخارجي لهذه البكتيريا ، مما يسهل فقدان الصبغة الممتصة سابقا.

المرحلة الرابعة

يضاف صبغة ثانية إلى الشريحة (عادة ، حمض الفوشين أو safranin ) ويسمح للعمل لبضع دقائق.

في نهاية هذه المرحلة ، ستفترض خلايا البكتيريا سالبة الجرام ، المبيّنة سابقا ، لونًا يختلف من اللون الوردي إلى الأحمر.

أنواع البكتيريا سالبة الجرام

مثل المجموعة إيجابية الجرام ، تتضمن المجموعة سالبة الجرام أيضا العديد من الأنواع البكتيرية.

أدناه ، سيتم توضيح بعض البكتيريا الرئيسية التي تنتمي إلى هذه المجموعة لفترة وجيزة.

Escherichia coli

E. coli هو الضرب المتواجد عادة في النباتات البكتيرية المعوية للبشر ، ولكن في الأفراد الذين يعانون من نقص المناعة يمكن أن يؤدي إلى عدوى انتهازية.

في الواقع ، E. coli مسؤولة عن العدوى الانتهازية التي تسبب الأمراض مثل التهاب أورلة المثانة ، التهاب البروستات ، التهاب السحايا الوليدي ، التهاب القولون النازح النزفية ، الإسهال أو إسهال المسافر أو الإنتان.

اعتمادا على نوع من العدوى التي تسببها الإشريكية القولونية ، يمكن استخدام أنواع مختلفة من المضادات الحيوية. الأدوية الأكثر استخداما هي كاربابينيمس ، بعض البنسلين ، مونوباكتامس ، أمينوغليكوزيدات ، سيفالوسبورين أو ماكروليدات (مثل كلاريثرومايسين أو أزيثروميسين).

البكتيريا التي تنتمي إلى جنس السالمونيلا

هذه البكتيريا هي المسؤولة عن التهابات الجهاز الهضمي التي يمكن أن تسبب أمراض مثل التهاب المعدة والأمعاء والتيفوئيد (الحمى المعوية) والإسهال.

لمكافحة العدوى التي تسببها هذه البكتيريا ، وعادة ما تستخدم سيبروفلوكساسين ، أموكسيسيلين أو سيفترياكسون.

الكلبسيلة الرئوية

K. الرئوية مسؤولة عن التهابات الجهاز البولي التناسلي الذي يسبب التهاب المثانة ، التهاب البروستات أو التهاب الشريان الأوربي وعدوى الجهاز التنفسي التي تسبب خراجات الرئة أو الالتهاب الرئوي.

لعلاج الالتهاب الرئوي K. ، يتم استخدام السيفالوسبورين ، carbapenems ، fluoroquinolones أو بعض أنواع البنسلين.

البكتيريا التي تنتمي إلى جنس Shigella

هذه الكائنات الحية الدقيقة هي المسؤولة عن ظهور أمراض مثل الزحار العصوي والتهاب المعدة والأمعاء الحاد.

عادة ، يتم استخدام الفلوروكينولونات لعلاج هذا النوع من العدوى.

الاهتزازات (أو Vibrio)

والذبذبات هي عصيّات منحنية ، أي البكتيريا التي تتميز بشكل "فاصلة".

بين الاهتزازات المسببة للأمراض للإنسان ، ونحن نتذكر:

ضمة الكوليرا ، المسؤولة عن ظهور الكوليرا. عموما ، يتم التعامل مع عدوى الكوليرا V. مع التتراسيكلين أو الفلوروكينولونات.
Vibrio parahaemolyticus ، المسؤول عن التهاب المعدة والأمعاء ، التهاب الأمعاء والقولون ، الإسهال ومتلازمة شحمية متقلبة.

في حالة V. parahaemolyticus يمكن استخدام المضادات الحيوية مثل الفلوروكينولونات أو التتراسيكلين. في بعض الحالات يمكن تجنب العلاج بالمضادات الحيوية ويمكن إجراء علاج الأعراض.

البكتيريا التي تنتمي إلى جنس Yersinia

البكتيريا من جنس يرسينيا هي عصيات ، هي البكتيريا التي تتميز بشكل أسطواني.

بين يرسينيا المسببة للأمراض بالنسبة للبشر ، نذكر:

Yersinia enterocolitica ، المسؤولة عن ظهور الالتهابات المعدية المعوية التي تسبب الأمراض مثل التهاب المعدة والأمعاء الحاد أو التهاب الغدد المساريقية. ﻋﺎدةً ﻣﺎ ﺗُﻌﺎﻟﺞ اﻹﺻﺎﺑﺔ ﺑﺎﻟﻌﺪوى اﻟﺤﺎﺳﻮﺑﻴﺔ اﻟﻤﻀﺎدة ﻟﻠﻤﻀﺎدات اﻟﺤﻴﻮﻳﺔ ﻣﺜﻞ اﻟﻤﻀﺎدات اﻟﺤﻴﻮﻳﺔ ﻣﺜﻞ اﻟﻔﻠﻮروآﻴﻨﻮﻟﻮﻧﺎت ، اﻟﺴﻠﻔﻮﻧﺎﻣﻴﺪات أو اﻷﻣﻮﻧﻮﺟﻴﻜﻮﻳﺪات.
يرسينيا بيستيس ، المسؤولة عن ظهور الطاعون الدبلي. يمكن علاج العدوى التي تسببها Y. pestis باستخدام aminoglycosides أو chloramphenicol أو fluoroquinolones.

Campylobacter jejuni

C. jejuni هي عصية حلزونية الشكل مسؤولة عن بداية التهاب الأمعاء الحاد والإسهال.

يمكن علاج العدوى التي تسببها مع الماكروليدات (مثل ، على سبيل المثال ، الاريثروميسين) أو مع الفلوروكينولونات.

هيليكوباكتر بيلوري

H. pylori هي عصية مقننة مسؤولة عن ظهور أمراض الجهاز الهضمي مثل التهاب المعدة المزمن النشط ومرض القرحة الهضمية.

العلاج من أجل القضاء على Helicobacter pylori ينطوي على استخدام ثلاثة أنواع مختلفة من الأدوية:

البزموت الغروي ، وهو cytoprotective تستخدم لمنع التصاق بكتيريا هيليكوباكتر بيلوري إلى الغشاء المخاطي في المعدة.
أوميبرازول أو مثبط آخر مضخة البروتون للحد من إفراز حمض المعدة.
أموكسيسيلين و / أو كلاريثرومايسين ، تتراسيكلين أو ميترونيدازول (أدوية مضاد حيوي لقتل الخلايا البكتيرية).

المستدمية النزلية

المستدمية النزلية هي جرثومة سلبية الغرام مسؤولة عن الجهاز التنفسي والتهابات الجهاز العصبي التي يمكن أن تسبب التهاب الأذن الوسطى الحاد ، التهاب لسان المزمار ، التهاب الجيوب الأنفية ، التهاب الشعب الهوائية ، الالتهاب الرئوي أو التهاب السحايا الجرثومي الحاد.

المضادات الحيوية المستخدمة عادة لعلاج عدوى المستدمية النزلية هي السيفالوسبورينات ، البنسلين أو السلفوناميدات.