กรัม - เชิงลบ - แบคทีเรียกรัม -

การแนะนำ

แบคทีเรียแกรมลบเป็น - หลังจากได้รับภายใต้เทคนิคของคราบแกรม - พวกเขาถือว่าสีที่แตกต่างจากสีชมพูเป็นสีแดง

การย้อมสีกรัมเป็นวิธีที่ใช้ในการจำแนกแบคทีเรียตามลักษณะของผนังเซลล์ การเป็นสมาชิกในกลุ่มเดียวกัน - แกรมลบหรือเป็นบวก - ไม่ได้หมายความว่ามีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการระหว่างสายพันธุ์แบคทีเรียต่าง ๆ ในกลุ่มนั้น

ผนังเซลล์ของแบคทีเรีย

ผนังเซลล์แบคทีเรียสามารถนิยามได้ว่าเป็นโครงสร้างแข็งที่ล้อมรอบเซลล์แบคทีเรียทำให้มีความแข็งแรงและปรับสภาพรูปร่าง

องค์ประกอบพื้นฐานที่ก่อให้เกิดผนังเซลล์ของแบคทีเรียคือ peptidoglycan (หรือที่รู้จักกันว่า mucopeptide หรือ murein ของแบคทีเรีย )

Peptidoglycan เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยโซ่โพลีแซคคาไรด์เชิงเส้นที่มีความยาวรวมกันโดยการเชื่อมโยงข้ามระหว่างกรดอะมิโนตกค้าง

โพลีแซคคาไรด์โซ่ประกอบด้วยการซ้ำของไดแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยสอง monosaccharides: N-acetylglucosamine (หรือ NAG ) และ N-acetylmuramic กรด (หรือ NAM ) ผูกพันกันด้วย gly-1- ประเภท glycosidic พันธบัตร 6

ไดแซ็กคาไรด์จะถูกเชื่อมโยงซึ่งกันและกันด้วยพันธะ glycosidic β-1, 4-type

เชื่อมโยงกับแต่ละโมเลกุลของ NAM เราพบ "หาง" ของกรดอะมิโนห้าตัว ( pentapeptide ) ที่ลงท้ายด้วยกรดอะมิโนสองตัวเท่ากันอย่างแม่นยำยิ่งขึ้นด้วย D-Alanine สองโมเลกุล

เหล่านี้เป็นโมเลกุล D-Alanine ที่แม่นยำซึ่ง - หลังจากการกระทำของเอนไซม์ transpeptidase - อนุญาตการก่อตัวของพันธะข้ามระหว่างโซ่ขนานของ peptidoglycan

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง transpeptidase เกิดพันธะเปปไทด์ระหว่างกรดอะมิโนตัวที่สามของห่วงโซ่โพลีแซคคาไรด์และกรดอะมิโนตัวที่สี่ของห่วงโซ่โพลีแซคคาไรด์แบบขนาน

ฟังก์ชั่นของผนังเซลล์

ผนังเซลล์แบคทีเรียมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการปกป้องเซลล์แบคทีเรีย แต่ไม่เพียง แต่ยังสามารถควบคุมการขนส่งสารภายในเซลล์เอง

ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าหน้าที่หลักของผนังเซลล์คือ:

ป้องกันการแตกของเซลล์แบคทีเรียโดยผลของแรงดันออสโมติก ในความเป็นจริงบ่อยครั้งที่แบคทีเรียอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อม hypotonic เช่นในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำจำนวนมากและนั่นคือ "เจือจาง" มากกว่าสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์แบคทีเรีย ความแตกต่างของความเข้มข้นนี้ทำให้น้ำไหลจากสภาพแวดล้อมภายนอก (ความเข้มข้นน้อยกว่า) เข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย (เข้มข้นขึ้น) ในความพยายามที่จะจับคู่ความเข้มข้นระหว่างสองสภาพแวดล้อม น้ำที่ไม่ผ่านการควบคุมจะทำให้เซลล์แบคทีเรียพองตัวและแตกออกมา
ฟังก์ชั่นของผนังเซลล์นั้นมีความแม่นยำในการต้านทานแรงดันภายนอกของน้ำจึงป้องกันการบวมและการแตกของแบคทีเรีย
ปกป้องพลาสมาเมมเบรนและสภาพแวดล้อมของเซลล์จากโมเลกุลหรือสารที่เป็นอันตรายต่อจังหวะเดียวกัน
ควบคุมการป้อนสารอาหารเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย

ทั้งหมดที่ได้รับการอธิบายจนถึงขณะนี้ใช้ได้ทั้งกับผนังเซลล์แกรมลบและผนังเซลล์แกรมบวก

อย่างไรก็ตามเนื่องจากจุดประสงค์ของบทความนี้คือการให้ข้อบ่งชี้เกี่ยวกับลักษณะของแบคทีเรียแกรมลบเพียง แต่ผนังเซลล์ของหลังเท่านั้นที่จะได้รับการอธิบายด้านล่างและเซลล์กรัมบวกบวกจะไม่ถูกนำมาพิจารณา

ผนังเซลล์แกรมลบ

ในผนังแกรมลบพันธะเปปไทด์ที่เกิดขึ้นระหว่างโซ่ polysaccharide ของ peptidoglycan นั้นโดยตรง

ผนังเซลล์ของ Gram-negative บางมากและมีความหนา 10 nm แต่มันค่อนข้างซับซ้อนเนื่องจาก peptidoglycan ถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนชั้นนอกที่ยึดไว้กับมัน

เยื่อหุ้มชั้นนอกประกอบด้วยแผ่นฟอสโฟไลปิดภายในและแผ่นพับด้านนอกที่เกิดจาก lipopolysaccharide (หรือ LPS )

เยื่อหุ้มชั้นนอกและ peptidoglycan เชื่อมต่อกันผ่านทาง ไลโปโปรตีน เนื่องจากการปรากฏตัวของไลโปโปรตีนเพียงอย่างเดียวในเยื่อหุ้มชั้นนอกจะขัดขวางการ เคลื่อนที่ ของโมเลกุลที่ชอบน้ำในเยื่อหุ้มเซลล์นอกจากนี้ยังมีโปรตีนเชิงซ้อนอื่น ๆ ที่เรียกว่า porines porins เป็นช่องทางที่อนุญาตให้ผ่านของโมเลกุลน้ำขนาดเล็ก

อย่างไรก็ตามสำหรับการขนส่งโมเลกุลที่ใหญ่กว่านั้นก็มีโปรตีนขนส่งตัวอื่น

ช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มชั้นนอกและ peptidoglycan เรียกว่า periplasma และมีโปรตีนและเอนไซม์ที่มีหน้าที่ทางชีวภาพ

Lipopolysaccharide ถูกแทนที่ด้วยสามส่วนที่แตกต่าง:

ส่วนของไขมันภายในที่เรียกว่า lipid A ซึ่งมีฟังก์ชั่นเอนโดท็อกซินจึงมีบทบาทสำคัญในการทำให้เกิดโรคของแกรมลบ
โพลีแซคคาไรด์ส่วนกลางเรียกว่า แกน
โซ่โพลีแซคคาไรด์ภายนอกเรียกว่า O antigen โพลีแซคคาไรด์นี้ประกอบด้วยน้ำตาลอย่างง่ายหลายชนิดจัดกลุ่มเป็นกลุ่มสามหรือห้าหน่วยและทำซ้ำหลายครั้งเพื่อสร้างโมเลกุลที่มีลักษณะแอนติเจนบางอย่างตามแบบฉบับของแบคทีเรียแต่ละสายพันธุ์

กรัมการย้อมสี

การย้อมสีกรัมเป็นกระบวนการที่คิดค้นและพัฒนาในปี 1884 โดยนักแบคทีเรียชาวเดนมาร์ก Hans Christian Gram

ขั้นตอนแรกของกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเตรียมสเมียร์ (เช่นฟิล์มบาง ๆ ของวัสดุที่จะวิเคราะห์) คงที่ร้อน กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวอย่างของแบคทีเรียที่จะถูกวิเคราะห์นั้นถูกวางไว้บนสไลด์และ - ผ่านการใช้ความร้อน - จุลินทรีย์จะถูกฆ่าและติดอยู่บนสไลด์ (การตรึงร้อน) หลังจากเตรียมรอยเปื้อนคุณสามารถดำเนินการต่อกับสีจริง

เทคนิคการย้อมสีแกรมประกอบด้วยสี่ขั้นตอนหลัก

ระยะที่ 1

แถบที่มีรอยเปื้อนร้อนควรใช้ สี ย้อม ไวโอเล็ตคริสตัล (หรือที่รู้จักกันในชื่อสีม่วงเจนเชีย) เป็นเวลาสามนาที ในการทำเช่นนั้นเซลล์แบคทีเรียทั้งหมดจะเปลี่ยนเป็นสีม่วง

ระยะที่ 2

ณ จุดนี้ น้ำยา Lugol (สารละลายน้ำไอโอดีนและโพแทสเซียมไอโอไดด์ที่กำหนดเป็น mordant เพราะมันสามารถแก้ไขสี) ถูกเทลงบนภาพนิ่งและทิ้งไว้ประมาณหนึ่งนาที

วิธีการแก้ปัญหา Lugol เป็นขั้วและเข้าสู่เซลล์แบคทีเรียที่มันตรงกับคริสตัลสีม่วงซึ่งเป็นรูปแบบที่ซับซ้อนชอบน้ำ

ระยะที่ 3

สไลด์ล้างด้วยสารฟอกขาว (โดยปกติจะเป็นแอลกอฮอล์หรืออะซิโตน) ประมาณยี่สิบวินาที จากนั้นล้างด้วยน้ำเพื่อหยุดการฟอกสี

ในตอนท้ายของขั้นตอนนี้เซลล์ของแบคทีเรียแกรมบวกจะยังคงมีสีม่วง

ในทางตรงกันข้ามเซลล์แกรมลบจะถูกฟอกขาว เนื่องจากแอลกอฮอล์โจมตีโครงสร้าง lipopolysaccharide ของเยื่อหุ้มชั้นนอกของแบคทีเรียเหล่านี้จึงช่วยลดการสูญเสียสีย้อมที่ดูดซับไว้ก่อนหน้านี้

ระยะที่ 4

สีย้อมที่สองจะถูกเพิ่มลงในสไลด์ (โดยปกติคือ กรด Fuchsin หรือ Safranin ) และได้รับอนุญาตให้ดำเนินการสักสองสามนาที

ในตอนท้ายของขั้นตอนนี้เซลล์ของแบคทีเรียแกรมลบซึ่งก่อนหน้านี้ฟอกขาวจะถือว่าสีที่แตกต่างจากสีชมพูเป็นสีแดง

ประเภทของแบคทีเรียแกรมลบ

เช่นเดียวกับกลุ่มแกรมบวกกลุ่มแกรมลบก็รวมไปถึงแบคทีเรียหลายชนิด

ด้านล่างแบคทีเรียหลักที่อยู่ในกลุ่มนี้จะถูกแสดงให้เห็นในเวลาสั้น ๆ

Escherichia coli

เชื้อ E. coli เป็นโรคที่พบได้บ่อยในพืชแบคทีเรียในลำไส้ของมนุษย์ แต่ในผู้ที่ได้รับภูมิคุ้มกันโรคจะทำให้เกิดการติดเชื้อแบบฉวยโอกาส

ในความเป็นจริง E. coli รับผิดชอบการติดเชื้อแบบฉวยโอกาสที่ก่อให้เกิดโรคเช่น urethrocystitis, prostatitis, meningitis ในทารกแรกเกิด, ลำไส้ใหญ่อักเสบ enterohaemorrhagic, ท้องร่วงหรือท้องเสียหรือแบคทีเรียของผู้เดินทาง

ขึ้นอยู่กับชนิดของการติดเชื้อที่เชื้อ E. coli ก่อให้เกิดสามารถใช้ยาปฏิชีวนะชนิดต่าง ๆ ได้ ยาที่ใช้มากที่สุด ได้แก่ carbapenems, penicillins, monobactams, aminoglycosides, cephalosporins หรือ macrolides (เช่น clarithromycin หรือ azithromycin)

แบคทีเรียที่อยู่ในสกุล Salmonella

แบคทีเรียเหล่านี้มีหน้าที่ในการติดเชื้อในระบบทางเดินอาหารที่อาจทำให้เกิดโรคเช่นกระเพาะและลำไส้อักเสบ, ไทฟอยด์ (ไข้ลำไส้) และท้องร่วง

เพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อที่เกิดจากแบคทีเรียเหล่านี้มักใช้ ciprofloxacin, amoxicillin หรือ ceftriaxone

Klebsiella pneumoniae

K. pneumoniae มีหน้าที่ในการติดเชื้อในระบบทางเดินปัสสาวะที่ทำให้เกิดโรคกระเพาะปัสสาวะอักเสบ, ต่อมลูกหมากหรือท่อปัสสาวะอักเสบและการติดเชื้อทางเดินหายใจที่ทำให้เกิดฝีในปอดหรือปอดบวม

สำหรับการรักษา โรค ติดเชื้อ เค. pneumoniae, cephalosporins, carbapenems, fluoroquinolones หรือ penicillins บางประเภทใช้

แบคทีเรียที่อยู่ในสกุลชิเกลล่า

จุลินทรีย์เหล่านี้มีหน้าที่ในการเริ่มต้นของโรคเช่นโรคบิดแบคทีเรียและกระเพาะและลำไส้อักเสบเฉียบพลัน

โดยปกติแล้ว fluoroquinolones จะใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อชนิดนี้

การสั่นสะเทือน (หรือ Vibrio)

การสั่นสะเทือนเป็นบาซิลลัสโค้งเช่นแบคทีเรียที่มีรูปร่าง "จุลภาค"

ท่ามกลางการสั่นสะเทือนที่ทำให้เกิดโรคสำหรับมนุษย์เราจำได้ว่า:

Vibrio cholerae รับผิดชอบการโจมตีของอหิวาตกโรค โดยทั่วไปการติดเชื้อ V. cholerae จะได้รับการรักษาด้วย tetracyclines หรือ fluoroquinolones
Vibrio parahaemolyticus รับผิดชอบโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบ, enterocolitis, ท้องร่วงและกลุ่มอาการของโรคบิด

ในกรณีของยาปฏิชีวนะที่ติดเชื้อ V. parahaemolyticus เช่น fluoroquinolones หรือ tetracyclines สามารถใช้ได้ ในบางกรณีการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะสามารถหลีกเลี่ยงได้และสามารถรักษาตามอาการได้

แบคทีเรียที่อยู่ในสกุล Yersinia

แบคทีเรียในสกุล Yersinia เป็นแบคทีเรียที่มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอก

ในบรรดา Yersinia ที่ทำให้เกิดโรคสำหรับมนุษย์เราจำได้ว่า:

Yersinia enterocolitica รับผิดชอบในการโจมตีของการติดเชื้อในทางเดินอาหารที่ก่อให้เกิดโรคต่าง ๆ เช่นกระเพาะและลำไส้อักเสบเฉียบพลันหรือ mesenteric adenitis Y. การ ติดเชื้อ enterocolitica มักจะรักษาด้วยยาปฏิชีวนะเช่น fluoroquinolones, sulfonamides หรือ aminoglycosides
Yersinia เพสทิ สรับผิดชอบการโจมตีของกาฬโรค การติดเชื้อที่เกิดจาก Y. pestis สามารถรักษาได้ด้วย aminoglycosides, chloramphenicol หรือ fluoroquinolones

Campylobacter jejuni

C. jejuni เป็นบาซิลลัสชนิดหนึ่งซึ่งก่อให้เกิดโรคลำไส้อักเสบเฉียบพลันและท้องร่วง

การติดเชื้อที่เกิดจากมันสามารถรักษาได้ด้วย macrolides (เช่น erythromycin) หรือฟลูออโรควิโนโลน

เชื้อ Helicobacter pylori

H. pylori เป็นบาซิลลัสโค้งที่รับผิดชอบในการโจมตีของโรคระบบทางเดินอาหารเช่นโรคกระเพาะเรื้อรังที่ใช้งานและโรคแผลในกระเพาะอาหาร

การรักษาเพื่อกำจัด เชื้อ Helicobacter pylori เกี่ยวข้องกับการใช้ยาสามชนิด:

บิสมัทคอลลอยด์ซึ่งเป็น cytoprotective ใช้ในการป้องกันการยึดเกาะของเชื้อ Helicobacter pylori ต่อเยื่อบุกระเพาะอาหาร;
Omeprazole หรือตัวยับยั้งปั๊มโปรตอนอีกตัวเพื่อลดการหลั่งกรดในกระเพาะอาหาร
Amoxicillin และ / หรือ clarithromycin, tetracyclines หรือ metronidazole (ยาปฏิชีวนะเพื่อฆ่าเซลล์แบคทีเรีย)

Haemophilus influenzae

H. influenzae เป็นแบคทีเรียแกรมลบที่รับผิดชอบการติดเชื้อในระบบทางเดินหายใจและระบบประสาทซึ่งอาจทำให้เกิดหูชั้นกลางอักเสบเฉียบพลัน, เยื่อบุช่องท้องอักเสบ, ไซนัสอักเสบ, หลอดลมอักเสบ, ปอดอักเสบหรือเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากเชื้อแบคทีเรียเฉียบพลัน

ยาปฏิชีวนะที่ใช้กันโดยทั่วไปในการรักษาการติดเชื้อ H. influenzae คือ cephalosporins, penicillins หรือ sulfonamides