גרם שלילי - חיידקי גראם -

מבוא

גראם שלילי הם חיידקים אשר - לאחר שעברו את טכניקת צביעת הגראם - לובשים צבע הנע בין ורוד לאדום.

כתם גראם הוא שיטה המשמשת לסיווג חיידקים על פי המאפיינים של דופן התא שלהם. השתייכות לאותה קבוצה - גרם שלילי או חיובי - אין פירושה שיש קשר פילוגנטי בין מיני החיידקים השונים של אותה קבוצה.

דופן התא החיידקי

ניתן להגדיר את קיר התא החיידקי כמבנה קשיח העוטף את התא החיידקי המעניק לו חוזק מסוים ומותנה את צורתו.
המרכיב הבסיסי המהווה את דופן התא החיידקי הוא פפטידוגליקן (המכונה אחרת מוקופפטיד חיידקי אוֹ מוריין).
פפטידוגליקן הוא פולימר המורכב משרשראות פוליסכריד ליניאריות ארוכות, המחוברות יחד על ידי קישורים צולבים בין שאריות חומצות אמינו.
שרשראות פוליסכרידים מורכבות מחזרה על דו -סוכר, אשר בתורו מורכב משני חד -סוכרים: N-acetylglucosamine (אוֹ לְנַדְנֵד) וחומצה N- אצטילמורמי (אוֹ NAM), מקושרים יחד על ידי קשרים β-1,6 גליקוזידים.
הדיסכרידים מקושרים זה לזה עם קשרי גליקוזידים מסוג β-1,4.
מקושר לכל מולקולה של NAM אנו מוצאים "זנב" של חמש חומצות אמינו (א פנטפפטיד) המסתיים בשתי חומצות אמינו שוות, ליתר דיוק, בשתי מולקולות של D-Alanine.
דווקא מולקולות ה- D -Alanine הטרמינליות הללו הן שבעקבות פעולת האנזים הטרפפטידאז - מאפשרות יצירת קשרים צולבים בין השרשראות המקבילות של הפפטידוגליקן.
ליתר דיוק, מקור הטרנספפטידאז הוא קשר פפטיד בין חומצת האמינו השלישית של שרשרת פוליסכריד לבין חומצת האמינו הרביעית של שרשרת הפוליסכריד המקבילה.

פונקציות דופן התא

לדופן התא החיידקי תפקיד הגנה חשוב מאוד כלפי התא החיידקי, אך לא רק זה, הוא גם מסוגל לווסת את הובלת החומרים בתוך התא עצמו.
לכן, ניתן לומר כי הפונקציות העיקריות של דופן התא הן:

• למנוע פירוק של תאים חיידקיים עקב לחץ אוסמוטי. למעשה, לעתים קרובות מאוד, חיידקים חיים בסביבות היפוטוניות, כלומר בסביבות בהן קיימות כמויות גדולות של מים ואשר "מדוללות" יותר מהסביבה הפנימית של התא החיידקי. הבדל זה בריכוז גורם למים לעבור מהשטח סביבה חיצונית (פחות מרוכזת) לחלק הפנימי של התא החיידקי (מרוכזת יותר) בניסיון להשוות את הריכוז בין שתי הסביבות. כניסת מים בלתי מבוקרת תגרום לתא החיידקי להתנפח עד שיתפוצץ (תמוגה אוסמוטית).
  תפקידו של דופן התא הוא בדיוק ההתנגדות ללחץ החיצוני של המים, ובכך מונע נפיחות ותמוגה חיידקית.
• הגן על קרום הפלזמה והסביבה התאית מפני מולקולות או חומרים המזיקים לחיידק עצמו.
• להסדיר את הכניסה של חומרים מזינים לתא החיידקי.

כל מה שתואר עד כה תקף הן לדופן התא של גראם שלילי והן לדופן התא של חיובי גראם.
עם זאת, מכיוון שמטרת מאמר זה היא לספק מידע על המאפיינים של חיידקים גראם שליליים, רק דופן התא של האחרונים תתואר להלן וזו של חיידקים חיוביים גראם לא תיחשב.

קיר תא שלילי

בקיר הגראם שלילי הקשר הפפטיד הנוצר בין שרשראות הפוליסכרידים של הפפטידוגליקן הוא ישיר.
דופן התא של גראם שלילי היא דקה מאוד ובעובי של 10 ננומטר, אך היא מורכבת למדי, מכיוון שהפפטידוגליקן מוקף בממברנה חיצונית המעוגנת אליו.
הממברנה החיצונית מורכבת מדף פנימי מסוג פוספוליפיד ומגיליון חיצוני שנוצר על ידי ליפופוליסכריד (אוֹ LPS).
הממברנה החיצונית והפפטידוגליקן מחוברים זה לזה באמצעות ליפופרוטאינים. מאחר שנוכחות ליפופרוטאינים בלבד על הממברנה החיצונית תפריע למעבר של מולקולות הידרופיליות, קיימים גם קומפלקסים חלביים מסוימים אחרים על הממברנה. נקבובית. הפורינים הם תעלות המאפשרות מעבר של מולקולות הידרופיליות קטנות.

לעומת זאת, להובלת מולקולות גדולות יותר, חלבוני הובלה אחרים קיימים, כלומר נשאים.
החלל הקיים בין הממברנה החיצונית לפפטידוגליקן נקרא פריפלזמה ומכיל חלבונים ואנזימים בעלי פונקציות ביולוגיות.
ליפופוליסכריד מוחלף בשלושה חלקים נפרדים:

• נקרא חלק שומני פנימי שומנים א בעל פונקציות אנדוטוקסין, ולכן הוא ממלא תפקיד חשוב בפתוגניות של גראם שלילי;
• חלק פוליסכרידי מרכזי נקרא הליבה;
• שרשרת פוליסכריד חיצונית נקראת אנטיגן O. פוליסכריד זה מורכב מסוכרים פשוטים מסוגים שונים, הנאספים בבלוקים של שלוש או חמש יחידות וחוזרים על עצמם מספר פעמים ליצירת מולקולות בעלות מאפיינים אנטיגניים מסוימים האופייניים לכל מיני חיידקים.

צביעת גראם

צביעת גראם היא תהליך שתוכנן ופותח בשנת 1884 על ידי הבקטריולוג הדני הנס כריסטיאן גראם.
השלב הראשון של הליך זה כולל הכנת מריחה (כלומר סרט דק של החומר שיש לנתח) המקובעת על ידי חום. במילים אחרות, מדגם של החיידקים שיש לנתח מונח על גבי שקופית ודרך שימוש בחום - המיקרואורגניזמים נהרגים וחוסמים על השקופית עצמה (קיבוע חם). לאחר הכנת המריחה, אתה יכול להמשיך עם הצביעה בפועל.
טכניקת כתם הגראם כוללת ארבעה שלבים עיקריים.

שלב 1

המריחה הקבועה בחום צריכה להיות מצופה בצבע סגול קריסטל (המכונה גם סגול ג'נטיאן) למשך שלוש דקות. על ידי כך, כל תאי החיידקים יהפכו לסגולים.

שלב 2

בשלב זה, לה הפתרון של לוגול (תמיסה מימית של יוד ואשלגן יודיד, המוגדר כתורם, מכיוון שהוא מסוגל לתקן את הצבע) ונותר לו לפעול כדקה.
הפתרון של לוגול הוא קוטבי וחודר לתא החיידקי שבו הוא פוגש את סגול הגביש איתו הוא יוצר קומפלקס הידרופובי.

שלב 3

השקופית נשטפת עם אקונומיקה (בדרך כלל אלכוהול או אצטון) למשך כעשרים שניות. לאחר מכן, הוא נשטף במים כדי לעצור את פעולת חומר ההלבנה.
בסוף שלב זה, תאי החיידקים החיוביים לגראם ישמרו על הצבע הסגול.
התאים השליליים-גראם, לעומת זאת, יהיו בעלי צבע. זה קורה מכיוון שהאלכוהול תוקף את מבנה הליפופוליסכריד של הממברנה החיצונית של חיידקים אלה, ובכך מקל על אובדן הצבע שנספג בעבר.

שלב 4

צבע שני נוסף לשקופית (בדרך כלל, חומצה פוקסין אוֹ ספרנין) ותן לזה לפעול למשך מספר דקות.
בסוף שלב זה, תאי החיידקים השליליים של גראם שליליים שגוונו בעבר יקבלו צבע הנע בין ורוד לאדום.

סוגי חיידקים שליליים

בדומה לקבוצה חיובית גראם, גם קבוצת הגראם השלילית כוללת מינים רבים של חיידקים.
להלן, כמה מהחיידקים העיקריים השייכים לקבוצה זו יוצגו בקצרה.

אי קולי

L "אי - קולי זהו חיידק הנמצא בדרך כלל בפלורת חיידקי המעי האנושית, אך בנבדקים כבדי חיסון הוא יכול לגרום לזיהומים אופורטוניסטיים.
אכן, אי - קולי היא אחראית לזיהומים אופורטוניסטיים הגורמים לפתולוגיות כגון אורתרוציסטיטיס, פרוסטטיטיס, דלקת קרום המוח בילוד, קוליטיס אנטרוהמוגרגית, שלשולים מימיים או שלשולים של מטיילים או אלח דם.
תלוי בסוג הזיהום אי - קולי גורמים מעוררים, ניתן להשתמש באנטיביוטיקה מסוגים שונים. התרופות הנפוצות ביותר הן carbapenems, כמה פניצילינים, monobactams, aminoglycosides, cephalosporins או macrolides (כגון clarithromycin או azithromycin).

חיידקים השייכים לסוג סלמונלה

חיידקים אלה אחראים לזיהומים בדרכי העיכול שעלולים לגרום למחלות כגון דלקת גסטרואנטריטיס, טיפוס (קדחת אנטרית) ושלשולים.
ציפרלקס, אמוקסיצילין או צפטריאקסון משמשים בדרך כלל למאבק בזיהומים הנגרמים על ידי חיידקים אלה.

Klebsiella pneumoniae

שם K. pneumoniae היא אחראית לדלקות בדרכי המין הגורמות לדלקת שלפוחית ​​השתן, דלקת הערמונית או דלקת השתן וזיהומים בדרכי הנשימה הגורמים למורסות ריאות או לדלקת ריאות.
לטיפול בזיהומים עם K. pneumoniae משמשים צפלוספורינים, קרבפנים, פלואורוקינולונים או סוגים מסוימים של פניצילין.

חיידקים השייכים לסוג Shigella

מיקרואורגניזמים אלה אחראים להופעת מחלות כגון דיזנטריה ביצית ודלקת גסטרואנטריטיס חריפה.
בדרך כלל משתמשים בפלואורוקינולונים לטיפול בזיהום מסוג זה.

ויברציות (או Vibrio)

ויברציות הינן בסילילים מעוקלים, כלומר חיידקים המאופיינים בצורת "פסיק".
בין התנודות הפתוגניות של האדם, אנו זוכרים:

• Vibrio cholerae, אחראי על הופעת כולרה. בדרך כלל, זיהומים מ V. cholerae הם מטופלים בטטרציקלינים או בפלואורוקינולונים.
• Vibrio parahaemolyticus, אחראי על גסטרואנטריטיס, אנטרוקוליטיס, שלשולים ותסמונת דמוית דיזנטרית.

במקרה של הדבקה עם V. parahaemolyticus ניתן להשתמש באנטיביוטיקה כגון פלואורוקינולונים או טטרציקלינים. במקרים מסוימים ניתן להימנע מטיפול אנטיביוטי ולהמשיך בטיפול סימפטומטי.

חיידקים השייכים לסוג ירסיניה

חיידקים מהסוג Yersinia הם בצילים, כלומר הם חיידקים המאופיינים בצורת גליל.
בין ירסיניה הפתוגנית לאדם, אנו זוכרים:

• Yersinia enterocolitica, אחראי ל"הופעת "זיהומים במערכת העיכול הגורמים למחלות כגון דלקת גסטרואנטריטיס חריפה או אדניטיס מזנטרית. Y. enterocolitica הם מטופלים בדרך כלל באנטיביוטיקה כגון פלואורוקינולונים, סולפונאמידים או אמינוגליקוזידים.
• ירסיניה פטיס, אחראי להופעת המגיפה הבונית. זיהומים הנגרמים על ידי Y. pestis ניתן לטפל בהם באמצעות אמינוגליקוזידים, כלוראמפניקול או פלואורוקינולונים.

קמפילובקטר ג'ג'וני

ה C. jejuni זהו בזיל ספיראלי שאחראי על הופעת דלקת כרונית חריפה ושלשולים.
ניתן לטפל בזיהומים הנגרמים על ידו באמצעות מקרולידים (כמו למשל אריתרומיצין) או באמצעות פלואורוקינולונים.

הליקובקטר פילורי

H. pylori זהו בזיל מעוקל האחראי להופעת מחלות מערכת העיכול כגון דלקת קיבה פעילה כרונית וכיב פפטי.
טיפול ב"מיגור "הליקובקטר פילורי מספקת שימוש בשלושה סוגי תרופות שונות:

• ביסמוט קולואידי, ציטופרוטקטיבי המשמש למניעת הידבקות הליקובקטר פילורי לרירית הקיבה;
• אומפרזול או מעכב אחר של משאבת פרוטון להפחתת הפרשת חומצת הקיבה;
• אמוקסיצילין ו / או קלריטרומיצין, טטרציקלינים או מטרונידזול (תרופות אנטיביוטיות להורגת תאים חיידקיים).

Haemophilus influenzae

H. influenzae הוא חיידק גרם שלילי האחראי לדלקות בדרכי הנשימה ובמערכות העצבים שיכול לגרום לדלקת אוזניים חריפה, אפיגלוטיטיס, סינוסיטיס, ברונכיטיס, דלקת ריאות או דלקת קרום המוח החיידקית חריפה.
אנטיביוטיקה הנפוצה לטיפול בזיהומים מ H. influenzae הם צפלוספורינים, פניצילינים או סולפונאמידים.

Legionella pneumophila

שם L. pneumophila הוא חיידק גרם שלילי האחראי ללגיונלוזיס, "זיהום המשפיע על מערכת הנשימה".
ניתן לטפל בלגיונלוזיס בתרופות כגון אזיתרומיצין, אריתרומיצין, קלריתרומיצין, טלתרומיצין או פלואורוקינולונים.