แกรมลบ - แบคทีเรียแกรม -

บทนำ

แกรมลบเป็นแบคทีเรียซึ่งหลังจากใช้เทคนิคการย้อมสีแกรมแล้วจะมีสีตั้งแต่สีชมพูไปจนถึงสีแดง

แกรมสเตนเป็นวิธีการที่ใช้ในการจำแนกแบคทีเรียตามลักษณะของผนังเซลล์ของพวกมัน อยู่ในกลุ่มเดียวกัน - แกรมลบหรือบวก - ไม่ได้หมายความว่ามีความสัมพันธ์สายวิวัฒนาการระหว่างสายพันธุ์แบคทีเรียต่างๆ ของกลุ่มนั้น

ผนังเซลล์แบคทีเรีย

ผนังเซลล์ของแบคทีเรียสามารถกำหนดเป็นโครงสร้างที่แข็งแรงซึ่งล้อมรอบเซลล์แบคทีเรีย ทำให้มีความแข็งแรงและปรับรูปร่างของมัน
องค์ประกอบพื้นฐานที่ประกอบเป็นผนังเซลล์ของแบคทีเรียคือ peptidoglycan (หรือเรียกอีกอย่างว่า แบคทีเรียเมือกเปปไทด์ หรือ มูริน).
เปปไทโดไกลแคนเป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยสายโซ่โพลีแซ็กคาไรด์แบบเส้นตรงยาว เชื่อมติดกันด้วยการเชื่อมขวางระหว่างสารตกค้างของกรดอะมิโน
โซ่โพลีแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยการทำซ้ำของไดแซ็กคาไรด์ ซึ่งประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์สองชนิด: N-อะเซทิลกลูโคซามีน (หรือ NAG) และกรด N-acetylmuramic (หรือ นัม) เชื่อมโยงกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก β-1,6
จากนั้นไดแซ็กคาไรด์จะเชื่อมโยงกันด้วยพันธะไกลโคซิดิกชนิด β-1,4
เชื่อมโยงกับแต่ละโมเลกุลของ NAM เราพบ "หาง" ของกรดอะมิโนห้าตัว (a เพนตาเปปไทด์) ลงท้ายด้วยกรดอะมิโน 2 ตัวที่เท่ากันอย่างแม่นยำยิ่งขึ้นด้วย 2 โมเลกุลของ ดี-อะลานีน.
มันเป็นโมเลกุล D-Alanine ขั้วเหล่านี้อย่างแม่นยำซึ่งหลังจากการกระทำของเอนไซม์ทรานสเปปติเดส - ทำให้เกิดการเชื่อมโยงข้ามระหว่างสายคู่ขนานของเปปติโดไกลแคน
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทรานสเปปติเดสเกิดพันธะเปปไทด์ระหว่างกรดอะมิโนที่สามของสายพอลิแซ็กคาไรด์กับกรดอะมิโนที่สี่ของสายพอลิแซ็กคาไรด์คู่ขนาน

หน้าที่ของผนังเซลล์

ผนังเซลล์แบคทีเรียมีบทบาทในการป้องกันที่สำคัญมากต่อเซลล์แบคทีเรีย แต่ไม่เพียงเท่านั้น มันยังสามารถควบคุมการขนส่งของสารภายในเซลล์ได้อีกด้วย
ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าหน้าที่หลักของผนังเซลล์คือ:

• ป้องกันการสลายตัวของเซลล์แบคทีเรียเนื่องจากแรงดันออสโมติก ในความเป็นจริง แบคทีเรียมักอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ต่ำกว่าปกติ กล่าวคือ ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำปริมาณมากและมี "การเจือจาง" มากกว่าสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์แบคทีเรีย ความแตกต่างของความเข้มข้นนี้ทำให้น้ำไหลผ่านจาก สภาพแวดล้อมภายนอก (เข้มข้นน้อยกว่า) สู่ภายในเซลล์แบคทีเรีย (เข้มข้นกว่า) เพื่อพยายามทำให้ความเข้มข้นระหว่างสองสภาพแวดล้อมเท่ากัน การเข้าสู่น้ำที่ไม่สามารถควบคุมได้จะทำให้เซลล์แบคทีเรียบวมจนแตกออก (ออสโมติกไลซิส)
  ผนังเซลล์ทำหน้าที่ต้านแรงดันน้ำจากภายนอกได้อย่างแม่นยำ จึงป้องกันอาการบวมและการสลายของแบคทีเรีย
• ปกป้องพลาสมาเมมเบรนและสภาพแวดล้อมของเซลล์จากโมเลกุลหรือสารที่เป็นอันตรายต่อแบคทีเรียเอง
• ควบคุมการป้อนสารอาหารเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย

ทุกสิ่งที่อธิบายไว้จนถึงตอนนี้ใช้ได้กับผนังเซลล์ของแกรมลบและสำหรับผนังเซลล์ของแกรมบวก
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากบทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะของแบคทีเรียแกรมลบ เฉพาะผนังเซลล์ของแบคทีเรียชนิดหลังเท่านั้นที่จะอธิบายไว้ด้านล่าง และจะไม่พิจารณาถึงลักษณะของแบคทีเรียแกรมบวก

ผนังเซลล์แกรมลบ

ในผนังแกรมลบ พันธะเปปไทด์ที่ก่อตัวระหว่างสายพอลิแซ็กคาไรด์ของเปปไทด์ไกลแคนโดยตรง
ผนังเซลล์ของแกรมลบนั้นบางมากและมีความหนา 10 นาโนเมตร แต่ค่อนข้างซับซ้อน เนื่องจากเพปทิโดไกลแคนถูกล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มชั้นนอกที่ยึดติดอยู่
เมมเบรนภายนอกประกอบด้วยแผ่นประเภทฟอสโฟลิปิดภายในและแผ่นภายนอกที่เกิดจาก ไลโปโพลีแซ็กคาไรด์ (หรือ LPS).
เยื่อหุ้มชั้นนอกและเปปติโดไกลแคนเชื่อมต่อกันผ่าน ไลโปโปรตีน. เนื่องจากการมีอยู่ของไลโปโปรตีนเพียงตัวเดียวบนเยื่อหุ้มชั้นนอกจะเป็นอุปสรรคต่อการผ่านของโมเลกุลที่ชอบน้ำ โปรตีนเชิงซ้อนอื่นๆ ที่จำเพาะนั้นก็ปรากฏอยู่บนเมมเบรนเช่นกัน porine. Porins เป็นช่องทางที่ช่วยให้โมเลกุลเล็ก ๆ ที่ชอบน้ำไหลผ่าน

สำหรับการขนส่งโมเลกุลขนาดใหญ่ ในทางกลับกัน มีโปรตีนขนส่งอื่น ๆ i ผู้ให้บริการ.
ช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มชั้นนอกกับเปปติโดไกลแคนเรียกว่า ปริพลาสซึม และมีโปรตีนและเอ็นไซม์ที่ทำหน้าที่ทางชีวภาพ
lipopolysaccharide ถูกแทนที่ด้วยสามส่วนที่แตกต่างกัน:

• ส่วนไขมันภายในที่เรียกว่า ลิปิด A ซึ่งมีหน้าที่ของเอนโดทอกซินจึงมีบทบาทสำคัญในการก่อโรคของแกรมลบ
• พอลิแซ็กคาไรด์ตรงกลางเรียกว่า แกน;
• สายโซ่โพลีแซ็กคาไรด์ภายนอกที่เรียกว่า แอนติเจน O. พอลิแซ็กคาไรด์นี้ประกอบด้วยน้ำตาลอย่างง่ายหลายชนิด รวมตัวกันเป็นก้อนสามหรือห้าหน่วย และทำซ้ำหลายครั้งเพื่อสร้างโมเลกุลที่มีลักษณะแอนติเจนบางอย่างตามแบบฉบับของแบคทีเรียแต่ละชนิด

คราบแกรม

การย้อมสีแกรมเป็นกระบวนการที่คิดค้นและพัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2427 โดยฮันส์ คริสเตียน แกรม นักแบคทีเรียวิทยาชาวเดนมาร์ก
ขั้นตอนแรกของขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับการเตรียมสเมียร์ (เช่น ฟิล์มบางของวัสดุที่จะวิเคราะห์) ที่ตรึงด้วยความร้อน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวอย่างแบคทีเรียที่จะวิเคราะห์จะถูกวางไว้บนสไลด์ และ - ผ่านการใช้ความร้อน จุลินทรีย์จะถูกฆ่าและปิดกั้นบนตัวสไลด์เอง (การตรึงแบบร้อน) หลังจากเตรียมสเมียร์แล้ว คุณสามารถดำเนินการย้อมสีจริงได้
เทคนิคการย้อมแกรมมีสี่ขั้นตอนหลัก

ขั้นตอนที่ 1

สเมียร์ที่คงความร้อนควรเคลือบด้วยสีย้อม คริสตัลไวโอเล็ต (เรียกอีกอย่างว่า gentian violet) เป็นเวลาสามนาที การทำเช่นนี้ เซลล์แบคทีเรียทั้งหมดจะเปลี่ยนเป็นสีม่วง

เฟส 2

ณ จุดนี้ลา โซลูชันของ Lugol (สารละลายที่เป็นน้ำของไอโอดีนและโพแทสเซียมไอโอไดด์ ถูกกำหนดให้เป็นสีย้อมติด เนื่องจากสามารถแก้ไขสีได้) และทิ้งไว้ให้ออกฤทธิ์ประมาณหนึ่งนาที
สารละลายของ Lugol มีขั้วและแทรกซึมเข้าไปในเซลล์แบคทีเรียซึ่งพบคริสตัลไวโอเลตซึ่งจะสร้างสารเชิงซ้อนที่ไม่ชอบน้ำ

ระยะที่ 3

สไลด์ล้างด้วยสารฟอกขาว (โดยปกติคือแอลกอฮอล์หรืออะซิโตน) ประมาณยี่สิบวินาที หลังจากนั้นล้างด้วยน้ำเพื่อหยุดการทำงานของสารฟอกขาว
เมื่อสิ้นสุดระยะนี้ เซลล์แบคทีเรียแกรมบวกจะคงสีม่วงไว้
เซลล์แกรมลบจะเปลี่ยนสี สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากแอลกอฮอล์โจมตีโครงสร้าง lipopolysaccharide ของเยื่อหุ้มชั้นนอกของแบคทีเรียเหล่านี้ ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการสูญเสียสีย้อมที่ดูดซึมก่อนหน้านี้

ระยะที่ 4

เพิ่มสีย้อมที่สองลงในสไลด์ (โดยปกติ กรดฟูชซิน หรือ safranin) และปล่อยให้มันทำงานสองสามนาที
เมื่อสิ้นสุดระยะนี้ เซลล์แบคทีเรียแกรมลบที่เปลี่ยนสีก่อนหน้านี้จะมีสีตั้งแต่สีชมพูไปจนถึงสีแดง

ชนิดของแบคทีเรียแกรมลบ

เช่นเดียวกับกลุ่มแกรมบวก กลุ่มแกรมลบยังมีแบคทีเรียหลายสายพันธุ์
ด้านล่าง แบคทีเรียหลักบางชนิดที่อยู่ในกลุ่มนี้จะแสดงตัวอย่างสั้นๆ

Escherichia coli

แอล"อี. โคไล มันเป็นแบคทีเรียตามปกติในพืชแบคทีเรียในลำไส้ของมนุษย์ แต่ในอาสาสมัครที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง มันสามารถทำให้เกิดการติดเชื้อฉวยโอกาส
อย่างแท้จริง, อี. โคไล มันมีหน้าที่ในการติดเชื้อฉวยโอกาสที่ทำให้เกิดโรคเช่นท่อปัสสาวะอักเสบ, ต่อมลูกหมากอักเสบ, เยื่อหุ้มสมองอักเสบในทารกแรกเกิด, อาการลำไส้ใหญ่บวมที่ลำไส้เล็กส่วนต้น, ท้องร่วงเป็นน้ำหรือท้องเสียหรือภาวะติดเชื้อของนักเดินทาง
ขึ้นอยู่กับชนิดของการติดเชื้อที่ อี. โคไล ทริกเกอร์สามารถใช้ยาปฏิชีวนะประเภทต่างๆได้ ยาที่ใช้บ่อยที่สุดคือ carbapenems, penicillins บางชนิด, monobactams, aminoglycosides, cephalosporins หรือ macrolides (เช่น clarithromycin หรือ azithromycin)

แบคทีเรียที่อยู่ในสกุล Salmonella

แบคทีเรียเหล่านี้มีหน้าที่ในการติดเชื้อในทางเดินอาหารซึ่งอาจทำให้เกิดโรคต่างๆ เช่น โรคกระเพาะและลำไส้อักเสบ ไข้รากสาดใหญ่ (ไข้ลำไส้) และท้องร่วง
มักใช้ Ciprofloxacin, amoxicillin หรือ ceftriaxone เพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อที่เกิดจากแบคทีเรียเหล่านี้

Klebsiella pneumoniae

ที่นั่น ก. pneumoniae มีหน้าที่ในการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะที่ทำให้เกิดโรคกระเพาะปัสสาวะอักเสบ ต่อมลูกหมากอักเสบหรือถุงน้ำดีอักเสบ และการติดเชื้อในระบบทางเดินหายใจที่ทำให้เกิดฝีในปอดหรือปอดบวม
สำหรับการรักษาโรคติดเชื้อด้วย ก. pneumoniae cephalosporins, carbapenems, fluoroquinolones หรือ penicillins บางชนิด

แบคทีเรียที่อยู่ในสกุล Shigella

จุลินทรีย์เหล่านี้มีหน้าที่ในการเริ่มมีอาการของโรค เช่น โรคบิดจากแบคทีเรียและโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบเฉียบพลัน
มักใช้ Fluoroquinolones ในการรักษาโรคติดเชื้อประเภทนี้

Vibrions (หรือ Vibrio)

ไวบริออนเป็นแบคทีเรียชนิดโค้ง กล่าวคือ แบคทีเรียมีลักษณะเป็น "จุลภาค"
ท่ามกลางการสั่นสะเทือนที่ทำให้เกิดโรคในมนุษย์ เราจำได้ว่า:

• Vibrio choleraeที่เป็นต้นเหตุของอหิวาตกโรค โดยทั่วไป การติดเชื้อจาก ว. อหิวาตกโรค พวกเขาได้รับการรักษาด้วย tetracyclines หรือ fluoroquinolones
• วิบริโอ พาราฮีโมไลติคัส, รับผิดชอบในโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบ, enterocolitis, โรคท้องร่วงและโรคคล้ายบิด.

กรณีติดเชื้อ ก. พาราฮีโมไลติคัส สามารถใช้ยาปฏิชีวนะเช่น fluoroquinolones หรือ tetracyclines ได้ ในบางกรณีสามารถหลีกเลี่ยงการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะและการรักษาตามอาการได้

แบคทีเรียที่อยู่ในสกุล Yersinia

แบคทีเรียในสกุล Yersinia เป็นแบคทีเรียนั่นคือแบคทีเรียที่มีลักษณะเป็นทรงกระบอก
ในบรรดา Yersinia ที่ทำให้เกิดโรคในมนุษย์เราจำได้ว่า:

• Yersinia enterocoliticaรับผิดชอบในการ "เริ่ม" การติดเชื้อในทางเดินอาหารที่ทำให้เกิดโรคต่างๆ เช่น โรคกระเพาะลำไส้อักเสบเฉียบพลันหรือโรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากเยื่อหุ้มสมองอักเสบ วาย enterocolitica พวกเขามักจะได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะเช่น fluoroquinolones, sulfonamides หรือ aminoglycosides
• เยร์ซิเนีย เพสทิสที่เป็นต้นเหตุของกาฬโรค การติดเชื้อที่เกิดจาก ย.ศัตรูพืช พวกเขาสามารถรักษาด้วย aminoglycosides, chloramphenicol หรือ fluoroquinolones

Campylobacter jejuni

NS ค. เจจูนิ เป็นบาซิลลัสชนิดก้นหอยที่ก่อให้เกิดอาการลำไส้อักเสบเฉียบพลันและท้องร่วง
การติดเชื้อที่เกิดจากเขาสามารถรักษาได้ด้วย macrolides (เช่น erythromycin) หรือ fluoroquinolones

เชื้อเฮลิโคแบคเตอร์ ไพโลไร

H. pylori มันเป็นบาซิลลัสโค้งที่รับผิดชอบในการเริ่มมีอาการของโรคทางเดินอาหารเช่นโรคกระเพาะเรื้อรังและแผลในกระเพาะอาหาร
การบำบัดเพื่อ "กำจัด"เชื้อเฮลิโคแบคเตอร์ ไพโลไร จัดให้มีการใช้ยาสามประเภท:

• คอลลอยด์บิสมัทซึ่งเป็น cytoprotective ที่ใช้ในการป้องกันการยึดเกาะของ Helicobacter pylori กับเยื่อบุกระเพาะอาหาร
• Omeprazole หรือตัวยับยั้งโปรตอนปั๊มอื่นเพื่อลดการหลั่งกรดในกระเพาะอาหาร
• Amoxicillin และ / หรือ clarithromycin, tetracyclines หรือ metronidazole (ยาปฏิชีวนะเพื่อฆ่าเซลล์แบคทีเรีย)

ฮีโมฟีลัส อินฟลูเอนเซ

เอช. อินฟลูเอนเซ เป็นแบคทีเรียแกรมลบที่รับผิดชอบในการติดเชื้อทางเดินหายใจและระบบประสาทที่อาจทำให้เกิดโรคหูน้ำหนวกเฉียบพลัน epiglottitis ไซนัสอักเสบหลอดลมอักเสบปอดบวมหรือเยื่อหุ้มสมองอักเสบจากเชื้อแบคทีเรียเฉียบพลัน
ยาปฏิชีวนะที่ใช้กันทั่วไปในการรักษาโรคติดเชื้อจาก เอช. อินฟลูเอนเซ พวกเขาคือเซฟาโลสปอริน, เพนิซิลลินหรือซัลโฟนาไมด์

Legionella pneumophila

ที่นั่น L. pneumophila เป็นแบคทีเรียแกรมลบที่ก่อให้เกิดโรคลีเจียเนลโลซิส ซึ่งเป็น "การติดเชื้อที่ส่งผลต่อ" ระบบทางเดินหายใจ
Legionellosis สามารถรักษาได้ด้วยยา เช่น azithromycin, erythromycin, clarithromycin, telithromycin หรือ fluoroquinolones