عمومية
البكتيريا إيجابية الجرام - كما يمكن أن يستنتج من اسمها - تكون موجبة لصبغة غرام من خلال الاحتفاظ باللون الأرجواني بعد إخضاعها لهذا التحليل المختبري.
جدار خلوي بكتيري
يمكن تعريف جدار الخلية البكتيرية على أنه نوع من "الحاوية" الجامدة التي تحيط بالخلية البكتيرية مما يعطيها قوة معينة وتكيف شكلها.
المكون الأساسي لجدار الخلية 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 يتألف بدوره من اثنين من السكريات الأحادية ، N-acetylglucosamine (أو NAG ) وحمض N-acetylmuramic (أو NAM ) ، مرتبطان معاً بواسطة روابط glycosidic من النوع β-1 (6).
ثم يتم ربط السكريات إلى بعضها البعض باستخدام روابط glycosidic من نوع β-1،4.
ترتبط كل جزيء حركة عدم الانحياز بالعديد من البنتابيبتيد (وهو "ذيل" من خمسة أحماض أمينية) تنتهي بحموتين أمينيين متساويين ، على وجه الخصوص ، مع جزيئين D-Alanine .
هذه المحطات D-Alanine هي بالضبط - التي تتابع عمل الإنزيم transpeptidase - تسمح بتكوين روابط متصالبة داخل الببتيدوجليكان peptidoglycan.
بتعبير أدق ، ينشأ الترابيبتيداز رابطة الببتيد بين الحمض الأميني الثالث لسلسلة عديد السكاريد والحمض الأميني الرابع لسلسلة عديد السكاريد المتوازية.
وظائف
ليس لجدار الخلية دور وقائي فقط ضد الخلية البكتيرية ولكنه ينظم أيضًا نقل المواد داخلها.
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.
تم العثور على كل ما تم وصفه حتى الآن في كل من الجرام الإيجابي وفي الجدران سلبية الغرام.
ومع ذلك ، بما أن الغرض من هذه المقالة هو توضيح خصائص البكتيريا الموجبة لصبغة الجرام ، فسيتم فقط وصف خصائص جدار الخلية لهذا الأخير ، ولن يؤخذ في الاعتبار الجدار السلبي لصبغة غرام.
جدار خلوي موجب الجرام
في الجدار الإيجابي للجرام ، يتم تكوين الرابطة الببتيدية بين سلاسل السكاريد من الببتيدوجليكان عبر جسر خماسي ، أي جسر يتكون من خمسة جزيئات من الجليسين (حمض أميني).
يكون جدار الخلية الغرام موجبًا ومتجانسًا نسبيًا (20-80 نانومتر). ويتكون من عدة طبقات من الببتيدوجليكان تتقاطع مع الأحماض الثيوية (بوليمرات الكحولات والفوسفات).
والجدار الموجب لصبغة جرام يكون قطبيًا للغاية ويسمح بتخلل الجزيئات المحبة للماء (مثل تلك المستخدمة في صبغة جرام التي سيتم وصفها أدناه) ولكن ليس من المركبات غير المائية.
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.
بما أن الجدار الخلوي الموجب لصبغة جرام يكون قطبيًا ، لا يمكن لمجمع اليود والكريستالات البنفسجية الكارهة أن يعبره وبالتالي يظل مغلقاً داخل الخلية البكتيرية نفسها.
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 النموذجي للغرام سلبية وغائبة في إيجابية الجرام ، 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 ، فإن خلايا البكتيريا سالبة الجرام التي خضعت لتغيير اللون في المرحلة السابقة ، ستفترض لونًا يختلف من اللون الوردي إلى الأحمر.
أنواع البكتيريا موجبة الجرام
تتضمن المجموعة الكبيرة من إيجابية الغرام العديد من الأنواع البكتيرية.
أدناه ، سيتم سرد بعض من البكتيريا التي تنتمي إلى هذه الفئة الكبيرة.
المكورات العنقودية (أو Staphylococcus)
المكورات العنقودية هي الكوتشي (أي البكتيريا الكروية) التي تنتمي للعائلة Staphylococcaceae . المكورات العنقودية تنمو عن طريق وضع أنفسهم في مجموعات.
من بين الأنواع المختلفة من المكورات العنقودية المسببة للأمراض ، نذكر:
- Staphylococcus aureus ، مسؤولة عن عدوى مختلفة من الجهاز البولي التناسلي ، من النظام الثلجي ، من الجلد والعظام والمفاصل ، ونظام القلب والأوعية الدموية ، والجهاز التنفسي والعين. علاوة على ذلك ، فإن هذا الضرب مسؤول أيضًا عن حالات العدوى الانتهازية المرتبطة بنظام المناعة العائل الضعيف ، والعداوى الانتهازية الاستشفائية (أي العدوى المتولدة داخل المرافق الصحية) والسموم الغذائية.
- Staphylococcus epidermidis ، مسؤولة عن العدوى القلبية الوعائية ، والالتهابات الانتهازية المرتبطة ضعف الجهاز المناعي المضيف والالتهابات الانتهازية المستشفوية.
- Staphylococcus saprophyticus ، مسؤول عن التهابات المسالك البولية.
عموما ، ضد هذا النوع من البكتيريا المضادات الحيوية مثل البنسلين ، فانكومايسين ، دابتوميسين ، السيفالوسبورينات أو الفلوروكينولونات تستخدم.
العقديات (أو العقدية)
العقديات هي جوز الهند التي تنمو في أزواج أو تشكيل سلاسل. المكورات السبحية قادرة على إنتاج سموم قادرة على تدمير خلايا الدم الحمراء ، أي أنها مفعمة بالدم.
يمكن تقسيم العقديات بدورها وفقا لدرجة انحلال الدم التي تحفزها. لذلك من الممكن التمييز بين:
- الانحلالي (أو α-haemolytic) العقديات التي تسبب انحلال الدم الجزئي.
- بيتا انحلالي (أو β-haemolytic) العقديات التي تسبب انحلال الدم الكامل.
- Gam Gam he he he he he Gam Gam Gam st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st st
بين العقديات المسببة للأمراض ، ونحن نتذكر:
- العقدية المقيحة ، المسؤولة عن التهابات الجهاز التنفسي ، والجلد والعظام والمفاصل ، ونظام القلب والأوعية الدموية ، والغدد الهضمية والتجويف البريتوني. بالإضافة إلى ذلك ، فهي مسؤولة أيضًا عن العدوى الانتهازية في المضيفين الذين يعانون من أنظمة المناعة الضعيفة.
- العقدية agalactiae ، المسؤولة عن العدوى في الجنين والوليد ، من التهابات الجهاز العصبي والجهاز التنفسي.
- العقدية الرئوية ، المسؤولة عن التهابات الجهاز التنفسي ، والجهاز العصبي ، ونظام القلب والأوعية الدموية ، والغدد الهضمية ، وتجويف البريتوني والالتهابات الانتهازية المرتبطة ضعف الجهاز المناعي للمضيف.
عادة ما يتم استخدام المضادات الحيوية بيتا لاكتام وماكرولايد ضد العقديات.
كلوستريديا (أو كلوستريديم)
كلوستريديا هي العصيات (أي البكتيريا الأسطوانية) التي - في الظروف البيئية المعاكسة - قادرة على توليد الأبواغ من أجل البقاء.
بين العديد من كلوستريديا المسببة للأمراض القائمة ، فإننا نذكر:
- المطثية العسيرة ، يمكن أن يكون هذا الضرب جزءًا من الفلورا البكتيرية الطبيعية ، كما أنه مسؤول عن العدوى الانتهازية للجهاز الهضمي. هو السبب الرئيسي لالتهاب القولون الغشائي الكاذب الذي يمكن أن ينشأ في المرضى الذين عولجوا لفترة طويلة وبجرعات عالية مع أنواع مختلفة من الأدوية المضادة للمضادات الحيوية. تستعمل عدوى المطثية العسيرة عادة المضادات الحيوية مثل ميترونيدازول ، كلورامفينيكول ، فانكوميسين أو إريثروميسين.
- Clostridium tetani ، مسؤولة عن الكزاز (أو الشلل التشنجي). عموما ، يتم استخدام ميترونيدازول أو بنزيل بنسلين ضد هذا الضرب. يتوفر أيضًا لقاح لمنع العدوى.
- Clostridium botulinum ، المسؤولة عن التسمم الغذائي (أو الشلل الرخو).
Corinebacteria (أو Corynebacterium)
البكتيريا هي بكتيرية تنتمي إلى عائلة Corynenacteriaceae .
من بين العديد من الأسس لهذا الجنس ، نتذكر الخناق الوتدية المسؤولة عن الدفتريا الجلدية والدفتيريا التنفسية.
المضادات الحيوية المستخدمة عادة لعلاج الخناق هي البنسلين ، السيفالوسبورين ، الكليندامايسين وإريثروميسين.
يتوفر أيضًا لقاح لمنع العدوى.
غيرها من إيجابية الغرام
البكتيريا إيجابية الجرام الأخرى هي:
- عصيات الجمرة الخبيثة Bacillus anthracis (المعروفة باسم الجمرة الخبيثة) ، وهي المسؤولة عن ظهور الجلبات الجلدية والرئوية والجهاز الهضمي ؛
- Listeria monocytogenes ، عصية مسؤولة عن بداية التهاب السحايا ، التهاب الدماغ ، التهاب السحايا والدماغ وخراج الدماغ.
- Enterococcus faecium و Enterococcus faecalis ، وهما cocci التي تعيش عادة في البكتيريا البكتيرية المعوية الإنسان ، ولكن التي قد تكون مسؤولة عن العدوى الانتهازية المستشفوية من المسالك البولية ، تسمم الدم أو التهاب الشغاف.
