BACTERII GRAM NEGATIVE: CARACTERISTICI, STRUCTURĂ, BOLI - BIOLOGIE - 2025

De bacterii Gram negative sunt bacterii care nu păstrează cristal colorant violet atunci când se utilizează colorația Gram. Din această cauză, ele colora roșu sau roz slab, mai degrabă decât albastru sau violet, așa cum fac bacteriile Gram-pozitive. Culoarea dobândită de cele Gram negative se datorează unui alt colorant care poate fi fuchsinul sau safranina.

Diferența de colorare este legată de natura peretelui celular din ambele grupuri de organisme. În timpul colorației, cristalul violet se leagă de peretele celulei bacteriene și, de asemenea, formează un complex insolubil în apă cu iodul conținut în lugol (un alt compus folosit în colorația Gram).

Bacterii Gram negative roz. Preluat și editat din: Microrao.

Peretele celular al bacteriilor Gram pozitive are o natură groasă și complexă, fiind capabil să rețină complexul format din cristal violet și iod, atunci când este tratat cu alcool sau acetonă. Peretele celular al bacteriilor Gram negative este mai simplu și nu reține cristalul violet.

Aceste bacterii sunt omniprezente și sunt prezente în practic orice mediu de pe pământ capabil să susțină viața. Grupul conține specii patogene pentru om care sunt asociate cu infecții urinare, respiratorii și gastro-intestinale; dintre care unele sunt dobândite în aceleași centre de sănătate (nosocomiale).

Caracteristici generale

Principala caracteristică a acestui grup de bacterii este faptul că acestea colora roșu sau roz cu tehnica de colorare Gram. În timpul acestei tehnici de colorare diferențiată, toate bacteriile colorează albastru sau violet, dar numai cele Gram pozitive sunt capabile să păstreze o astfel de colorare după ce au fost tratate cu alcool sau acetonă.

Aceste bacterii au două membrane lipidice, una reprezentată de membrana citoplasmatică și una suplimentară externă peretelui celular. Apare exclusiv în cele Gram negative și este, în general, compus din fosfolipide și lipopolizaharide.

Componenta lipidică a lipopolizaharidelor membranei externe este cunoscută sub numele de lipid A și acționează ca o endotoxină care, la intrarea în sistemul circulator, provoacă o reacție toxică care poate declanșa chiar șocul endotoxic.

Peretele celular este compus din peptidoglicani care formează un strat subțire și îi lipsește acizii teichoici și lipoteichoici, contrar celor întâmplate în Gram-pozitivi, care sunt compuse din mai multe straturi de peptidoglicani și prezintă ambele tipuri de acizi. Acestea servesc la ancorarea plicului nuclear la membrana citoplasmatică.

Flagelele bacteriilor Gram negative, când sunt prezente, au patru inele de susținere (două pentru fiecare membrană), în timp ce în bacteriile Gram pozitive au doar două inele de susținere, deoarece au o singură membrană.

Structura

Celulă procariotă medie.

Toate bacteriile nu au nucleu, iar materialul cromozomial nu este separat de citoplasmă de o membrană nucleară. Ribozomii sunt, de asemenea, înglobate în citoplasmă.

O bacterie gram negativă este formată din două membrane celulare și un perete celular între ele. Între peretele celular și membrana interioară se află periplasmul. În plus, poate prezenta uneori flagelele, fimbriaele, capsula și sporii foarte excepțional.

Peretele celular

Peretele celular este compus în principal din peptidoglican, un polimer format din unități repetate de N-acetil Glucosamină și acid N-acetilmuramic care formează un strat subțire.

Membrana exterioară este strâns legată de peptidoglican și face parte din peretele celular al bacteriilor Gram negative.

Membrana exterioară

Membrana exterioară conține fosfolipide, lipopolizaharide și proteine ​​ale membranei. Lipopolizaharidele sunt formate din lipida A (porțiune lipidică), polizaharidă O și, între ele, un alt lanț de polizaharide. Lipida A este cufundată în membrană și polizaharida O în fața externă.

Lipipopolizaharida (LPS) este o endotoxină, al cărei potențial toxic se datorează lipidelor A. Deoarece acest lipid este cufundat în membrană, efectul său toxic apare numai atunci când celula bacteriană este lizată.

periplasmă

Substanță gelatinoasă formată din apă și concentrații mari de proteine ​​și peptidoglican. De mare importanță în metabolismul energetic al bacteriilor Gram negative, este localizat între peretele celular și membrana citoplasmică (spațiul periplasmic).

Imaginea microscopului (mărirea X1000) a bacteriilor Gram-pozitive (Staphylococcus aureus, în violet) și Gram-negative (Escherichia coli, în roz). Luate și editate din: Y tambe.

Membrana celulară

Membrana celulară este structura care delimitează spațiul intracelular de mediul extern. Este o membrană semi-permeabilă, de aproximativ 8 nm, lipidă în natură, similară în constituție cu cea a altor bacterii și care diferă de membrana eucariotă, deoarece aceasta din urmă are steroli, în timp ce cea bacteriană nu.

citoplasma

Este conținutul celular delimitat de membrana citoplasmatică și conține ribozomi, nucleoizi și diverse macromolecule în suspensie.

ribozomii

În bacteriile Gram-negative, ribozomii pot apărea individual în citoplasmă, în grupuri sau în lanțuri asociate cu ARN-ul mesager, numiți poliribozomi.

ADN-ul bacterian

Ca în toate bacteriile, ADN-ul bacterian nu este conținut într-un nucleu. Acest material genetic este alcătuit dintr-un dublu fir de ADN în formă circulară.

Fimbriae sau pilis

Fimbrii sau pilis sunt structuri filiforme care sunt distribuite în principal pe suprafața externă a bacteriilor Gram negative. În ciuda similitudinii lor cu flagelele, acestea nu sunt utilizate pentru deplasare, ci pentru alte funcții, cum ar fi aderarea la țesuturile gazdă sau pentru reproducere.

Capsulă

Capsula este o structură care poate fi prezentă în orice tip de bacterii. Nu este o structură vitală, deoarece pierderea ei nu afectează viabilitatea bacteriilor, dar este importantă deoarece protejează organismul de fagocitoză. Când este prezent, se găsește extern la peretele celular.

În general este alcătuit din polizaharide cu aspect mucos. Constituie un factor de virulență pentru unele bacterii.

sporii

Aceste structuri se găsesc aproape exclusiv în tije Gram-pozitive, cu excepția unei singure specii Gram-negative (Coxiella burnetti) care le are și ele. Ele sunt formate în interiorul corpului, pentru care sunt numite endospores și sunt structuri extrem de rezistente la factorii de mediu adversi, precum și radiații și dezinfectanți chimici.

flagellum

Flagelul bacterian este o structură în formă de bici care este utilizată pentru mișcare. Numărul și dispunerea lor pe suprafața bacteriană variază în funcție de specie.

boli

Bacteriile gram negative, în special Enterobacteriaceae și bacteriile ne fermentative, au o importanță medicală deosebită, deoarece sunt agenții cauzali ai unei largi varietăți de boli infecțioase, printre care putem menționa:

Infectii ale tractului urinar

Infecțiile tractului urinar bacterian gram-negativ pot fi împărțite în două tipuri: endogene și exogene. Infecțiile endogene apar atunci când bacteriile colonizează tractul gastrointestinal ascendent prin tractul urinar. Cele exogene apar în general datorită utilizării de instrumente contaminate în timpul îngrijirii medicale.

Aceste boli pot prezenta simptome locale, ca în cazul cistitei și prostatitei sau, dimpotrivă, pot prezenta simptome sistemice care includ febră și sepsis, așa cum poate apărea în pielonefrită sau abces renal.

Infecții intraabdominale

Multe bacterii Gram negative sunt membre normale ale florei bacteriene gastrointestinale, fără a provoca niciun tip de boală, cu toate acestea, sunt agenți patogeni oportunisti care pot provoca infecții dacă există leziuni în tractul digestiv.

Aceste infecții pot fi locale și limitate la pereții tractului gastrointestinal, ca în diverticulită sau colecistită sau se pot răspândi în cavitatea abdominală provocând peritonită.

Peritoneul este o membrană care acoperă toate viscerele coelomice, astfel încât o infecție a acestei membrane se poate răspândi rapid la toate organele. În mod normal, când apare infecția intraabdominală, în special dacă există abcese, tratamentul cu antibiotice este insuficient și trebuie utilizate opțiuni chirurgicale.

Infecții ale tractului respirator

Acest tip de infecție este asociat cu morbiditate și mortalitate ridicată. Apare în general la pacienții din spital sau la cei care au fost supuși tratamentelor cu antibiotice. Bolile respiratorii cauzate de bacteriile Gram-negative includ traheobronchita și pneumonia.

Alte boli

Bacteriile gram-negative sunt, de asemenea, asociate cu o mare varietate de alte boli, inclusiv gonoree, meningită bacteriană, precum și cele mai multe infecții dobândite în spital.

Exemple

Klebsiella pneumoniae

Klebsiella pneumoniae este o bacterie în formă de tijă, care poate fi găsită individual, în perechi, în lanțuri sau în grupuri. Nu are flagel sau sporule, dar prezintă o capsulă bine dezvoltată.

Această bacterie este un agent patogen oportun, asociat cu diferite infecții spitalicești, care poate chiar provoca moartea. În ultimii ani, au apărut tulpini hipervirulente dificil de tratat și asociate cu morbidități și mortalități semnificative.

Neisseria gonorrhoeae

Această bacterie este un diplococ cu laturile adiacente ale cocciului aplatizat și axa principală a fiecărei celule perpendicular pe axa principală a perechii și are în general capsulă și pilă pe suprafața sa. În mod normal se găsește în limfocitele polimorfonucleare. Este oxidază negativă și catalază pozitivă.

Gonoreea Neisseria este responsabilă pentru boala cunoscută sub numele de gonoree sau blenoree, care este o boală cu transmitere sexuală.

Morganella morganii

Morganella morganii este o bacterie anaerobă facultativă negativă oxidază, care are forma unei tije drepte, flagelată la temperaturi sub 30 ° C, dar flagelată la temperaturi peste aceasta. Este un membru comun al tractului intestinal al oamenilor și al altor specii.

În ciuda faptului că se găsește în mod normal ca un comensal al tractului digestiv, fără a provoca boli, este un agent patogen oportun care poate provoca infecții ale tractului urinar, septicemie, bacteremie, diaree, pneumonie, peritonită bacteriană spontană sau angina lui Ludwig, printre alte boli.

Referințe

1. Spectrul bolilor infecțioase cauzate de bacteriile Gram negative. Recuperat de la futurelearn.com
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall și BJ McCarthy (1978). Microbiologie. Ediția a II-a. Holt, Rinehart și Winston.
3. Bacterii gram-negative. Pe Wikipedia. Recuperat de pe en.wikipedia.org
4. C. Lyre. Morganella morganii: Caracteristici, boli pe care le poate provoca, tratamente. Recuperat de la lifeder.com
5. C. Lyre. Klebsiella pneumoniae: caracteristici, morfologie, contagiune și boli. Recuperat de la lifeder.com
6. S. Hogg (2005). Microbiologie esențială. John Wiley & Sons, LTD
7. N. Rodríguez. Bacterii gram negative: peretele celular. Recuperat de paraparais-sphynx.com