Что такое и как отличить грамотрицательные и грамположительные бактерии?

Содержание

Что же такое бактерии?

бактерии

Бактериальный мир до такой степени обилен и многообразен, что до сегодняшнего дня медицина до конца не способна его выучить. Бактериями являются микроскопическими организмами. Микробы очень распространены и обитают повсюду: в воздухе и почве, на дне водоемов и в живых организмах. Некоторые микроорганизмы способны выживать в условиях высоких температур, а другие погибают при незначительном изменении температурного режима.

Бактерии, обитающие в человеческом организме, условно разделяют на патогенные и условно-патогенные. Некоторые условно-патогенные бактерии необходимы для правильного функционирования организма, например, бифидобактерии и лактобактерии.  При ослабленном иммунитете данные микроорганизмы способны спровоцировать развитие воспалительных процессов.

А патогенные микроорганизмы способны вызывать различные опасные для жизни инфекционные заболевания, такие как:

  • ботулизм;
  • брюшной тиф;
  • сибирскую язву;
  • туберкулез;
  • холеру.

Чтобы подобрать схему для лечения инфекционных патологий ученые классифицируют бактерии по разным признакам. Датский врач Грам, учитывая размеры и строение оболочки, разработал метод, разделяющий все микробы на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Последние имеют тонкий защитный слой, а микроорганизмы грамположительные характеризуются крупной клеточной стенкой.

  Анализ на хламидии

В чем суть метода?

принцип окраски по граму

Согласно разработанной методике на микроб воздействуют красителями и обесцвечивающим веществом. Полный процесс окрашивания происходит по следующей схеме:

  1. Очищенное предметное стекло покрывается тоненьким слоем биологического материала, собранного для исследования. Далее природным путем высушивается.
  2. Проводится фиксация, вызывающая коагуляцию белков.
  3. Основной краситель наносится и оставляется на несколько минут.
  4. Далее, пигмент убирается, на стекло капают йодистый раствор Люголя.
  5. Через минуту раствор Люголя удаляется, а микробы промываются до обесцвечивания этанолом.
  6. Стекло ополаскивают дистиллированной водой приблизительно минуту.
  7. Далее, на стекло наносится дополнительный краситель и оставляется на 4-5 минут.

По истечении срока вновь проводится ополаскивание и сушка.

Реакция бактерий на пигменты

Главным красителем является метиловый фиолетовый либо иной пигмент. Грамположительные микроорганизмы способны формировать связь с данным веществом. Воздействие йодистого раствора усиливает эту связь. В итоге этанол либо ацетон не способен ее разрушить. При дополнительном применении фуксина либо сафранина бактерии повторно не окрашиваются.

Благодаря особенностям клеточной оболочки положительные по Граму бактерии отлично красятся в фиолетовый либо темно-синий тон. Стенка таких микроорганизмов не имеет дополнительную внешнюю мембрану, благодаря которой они противостояли б неблагоприятным условиям. По этой причине грамположительные микроорганизмы подвергаются воздействию медикаментов.

Грамотрицательные бактерии не формируют соединения с основным красителем. Спирт с легкостью разрушает все появившиеся связи и в мазке происходит обесцвечивание микроорганизмов. По этой причине для их выявления применяется дополнительный краситель. Под его воздействием грамотрицательные микроорганизмы приобретают малиновый либо розовый окрас. Погибшие бактерии окрашиваются целиком в яркие цвета, а живые только частично и очень бледно. Оболочка таких микроорганизмов имеет дополнительную внешнюю мембрану, которая прочно защищает их от влияния антибиотиков.

  Токсокароз у детей: симптомы и лечение

Биоматериал для исследования

анализ кала

Для получения материала при диагностике инфекционных патологий используют последующие исследования:

  1. Анализ кала. Данная процедура помогает обнаружить токсины, вырабатываемых положительными по Граму микробами.
  2. Микроскопическое исследование мокроты.
  3. Исследование влагалищного мазка. Позволяет подсчитать пропорцию положительных и отрицательных по Граму бактерий при вагинитах.

Кроме того, врач в редких случаях может назначить проведение пункции плевральной, перинатальной либо синовиальной жидкости.

Значение методики Грама для медицины

В человеческом организме находятся представители обеих видов бактерий. Их правильное соотношение поддерживает здоровую микрофлору. При нарушении баланса могут развиваться опасные патологии.

Благодаря методу Грама можно определить устойчивость микроорганизмов к медикаментозным средствам, а также разработать новейшие виды антибактериальных медикаментов для борьбы с болезнями. Ведь грамотрицательные микроорганизмы обладают крепкой клеточной стенкой, которая защищает их от негативного воздействия антибиотиков. А грамположительные бактерии характеризуются более проницаемым покровом для медикаментов. Результаты анализов позволяют врачу назначить эффективное лечение инфекционной болезни.

Грамположительные микроорганизмы

Представители данного бактериального мира окрашиваются согласно методике Грама в фиолетовый или синий цвет. Большинство из этих бактерий несут опасность для человеческого организма. Они способны поражать миокард, кожные покровы, дыхательные пути, головной мозг, а также провоцировать развитие гнойной инфекции и сепсис.

схема оболочек грамотрицательные и грамположительные бактерии

Основные представители грамположительных микроскопических организмов и болезни, которые они вызывают указаны в таблице.

Название бактерии

Название заболевания

Кокковые

Стафилококк

Сепсис крови
Гнойные высыпания на кожных покровах
Грибковые инфекции

Стрептококк

Ревматизм
Тонзиллит и Фарингит
Рожа
Пневмония
Сепсис

Энтерококки

Гастрит и Дивертикулит
Менингит
Эндокардит и Плеврит
Дисбактериоз
Раневые инфекции
Простатит
Цистит и Уретрит
Кольпит и Вульвит
Пиелонефрит
Энтерит
Перитонит и Сепсис

Пневмококки

Отит
Генерализированная пневмония
Синусит

Палочковидные

Фирмикуты

Токсические инфекции
Сибирская язва

Клостридии

Ботулизм
Газовая гангрена
Столбняк

Листерии

Энцифалит
Бациллы
Токсические инфекции
Сибирская язва

Булавовидные

Коринебактерии

Дифтерия

Актинобактерии

Микобактерии

Лепра
Туберкулез

Актиномицеты

Актиномикоз

  Стафилококк у новорожденных: виды, симптомы, лечениезолотистый стафилококк

Самым опасным и агрессивным считается золотистый стафилококк. Он проникает в организм и при отсутствии терапии способен привести к летальному исходу.

Грамотрицательные микроорганизмы

Представители данной группы не окрашиваются в темно-синий или фиолетовый цвет, и сложнее поддаются лечению. Список этих организмов очень большой. В основном в него входят условно-патогенные организмы, не приносящие вреда организму.

Самые распространенные представители и болезни, которые они вызывают занесены в таблицу.

Название бактерии

Название заболевания

Хламидии

Хламидиоз
Конъюктивит

Спирохеты

Лептоспироз
Сифилис
Возрастной тиф

Спириллы

Содоку
Гонококк
Гонорея

Сальмонелла

Сальмонеллез
Брюшной тиф

Хеликобактерии

Язвенная болезнь желудка

Кишечная палочка

Нарушения пищеварения

Протей

Острые кишечные инфекции

Клебсиелла и легионелла

Проблемы с дыханием

Катаралисния

Моракселла  катаралис

Менингококки

Менингит

хламидии

Организм здорового человека с легкостью справляется с вышеперечисленными бактериями.

Какие заболевания вызывают

При определенных условиях грамотрицательные бактерии становятся причиной серьезных болезней. Связано это с тем, что сложная оболочка этих микроорганизмов при разрушении выделяет много токсинов, которые, разносясь по кровотоку человека, вызывают сильнейшую интоксикацию. Получается, что патогенны не сами бактерии, а особенности их клеточной оболочки – липополисахаридный слой, который вызывает иммунную реакцию организма. Они приводит к развитию воспаления. Но если у человека иммунитет в порядке, он легко справляется с такими микроорганизмами, и инфекция ему не страшна.

К грамотрицательным бактериям относятся микроорганизмы, вызывающие гонорею, сифилис, менингит и респираторные заболевания. Особенно распространены такие бактерии, котрые вызывают поражение дыхательных и мочевыделительных путей, желудочно-кишечного тракта. К грамотрицательным относятся такие известные возбудители инфекций, как протей, эшерихия, энтеробактерии, сальмонеллы. Они вызывают сальмонеллез, менингит, брюшной тиф, дизентерию. Кроме того, именно такие устойчивые микроорганизмы являются причиной тяжелых внутрибольничных инфекций. Ведь они могут выжить даже после серьезной дезинфекции.грамотрицательные бактерии антибиотики

Основные виды грамположительных бактерий

Большинство опасных для человека микроорганизмов – грамположительные бактерии. Они вызывают такие заболевания, как ботулизм или столбняк, эти болезни плохо поддаются лечению. Кроме того, микоплазму, которую не относят к этому типу, также произвели на свет грамположительные бактерии.

Виды грампозитивных микроорганизмов:

  • кокки: клетки, соединенные между собой с помощью целлюлозы; в основном это анаэробные молочнокислые стрептококки;
  • палочки: спорообразующие представлены анаэробными клостридиями; не способные образовывать споры – молочнокислые лактобациллы;
  • коринеморфы: отличаются склонностью к изменению формы – это стрептомицетовые и пропионовокислые бактерии.

Подобные микроорганизмы вызывают массу недугов. Стафилококки провоцируют грибковые инфекции. Особенно опасен золотистый стафилококк.

Стрептококковые микроорганизмы вызывают фарингиты, рожу, реже пневмонию, сепсис.

Энтерококки часто поражают мочевыводящие пути, сердечную мышцу и провоцируют нагноения в ранах.

Заражение пневмококком зачастую проходит в сопровождении острых симптомов. Синуситы, отиты, внезапные генерализированные пневмонии – вот список заболеваний, вызванных этим возбудителем.

Что касается палочек, то самая известная из них – дифтерийная палочка, выделяющая смертельно опасные токсины и относящаяся к коринебактериям. Помимо нее, палочками вызываются сибирская язва и ботулизм.

Газовую гангрену вызывают бактерии под названием клостридии. Заболевание столбняком также обязано своим существованием этому виду бактерий. Причем столбнячные споры очень живучи: выдерживают длительное кипячение и замачивание в дезинфицирующих растворах.

Биологический материал для исследования

Для лабораторной диагностики инфекционного заболевания пациент должен сдать один или несколько из нижеописанных анализов:

  1. Мазок мокроты для микроскопии. Забор производится ватными палочками или тампонами из носоглотки и не требует специальной подготовки.
  2. Анализ кала. Его расшифровка позволяет выявить след токсинов, которые вырабатывают грамположительные бактерии.
  3. Мазок из влагалища. Назначают для подсчета соотношения положительных и отрицательных микробов при вагинитах. Гигиенической подготовки не нужно.
  4. Пункции различных жидкостей: перинатальной, синовиальной, плевральной. Назначают в исключительных случаях и проводят только по указанию врача.

О строении клеток грамотрицательной флоры

Строение грамотрицательных бактерий более «солидное» и «пуленепробиваемое», чем у кокков. Это объясняется тем, что клеточная стенка у грамотрицательной флоры более мощная, и толстая. Она успешно противостоит влиянию антител и лекарств, поэтому многие виды грамотрицательных бактерий стали настоящей проблемой для клинических фармакологов и разработчиков антибиотиков.

У этих микроорганизмов есть внешняя капсула, или липополисахаридная мембрана, которая оказывает на организм человека вредное действие. Этот слой является источником эндотоксинов, то есть веществ, которые выходят наружу при разрушении микробной клетки. Эндотоксины являются сильными индукторами воспаления, провоцируя иммунный ответ.

Грам (+) и Грам (-) представители и их воздействие на организм

Итак, клеточная стенка грамположительных бактерий имеет лишь один слой. Единственное исключение, известное в современной микробиологии, – Deinococcus-Thermus. Несмотря на наличие защитной мембраны, при проведении теста она хорошо окрашивается в синий цвет.

Основными представителями Грам (+) бактерий являются:

  1. Кокковые или шаровидные (кроме протеобактерий Neisseria):
    • стафилококк, провоцирующий сепсис крови и гнойные высыпания на коже;
    • стрептококк, ведущий к развитию ревматизма и тонзиллитов;
  2. Палочковидные:
    • фирмикуты, служащие источником сибирской язвы и токсических инфекций;
    • клостридии, как возбудители столбняка и ботулизма;
    • листерия, заражение которой приводит к воспалению мозга.
  3. Булавовидные:
    • коринебактерии, вызывающие дифтерию.

Грамотрицательные бактерии, более устойчивые к антителам за счет дополнительной мембраны, представлены такими разновидностями:

  1. Спиралевидные:
    • спирохеты, которые являются возбудителями лептоспироза, возвратного тифа и сифилиса;
    • спириллы, вызывающие содоку – лихорадкоподобное состояние.
  2. Палочки:
    • риккетсии, чей главной характеристикой служит внутриклеточный паразитизм;
    • хламидии – без лечения могут развиться ЗППП, конъюнктивит, пневмония.

Роль в развитии заболеваний

Грамотрицательными бактериями являются многие условно – патогенные виды. Это означает, что если у человека сильный иммунитет, то ему не страшна такая инфекция. Конечно, чума или холера может «свалить» любого здоровяка с непредсказуемыми последствиями, а вот внутрибольничная инфекция, к которой и относят грамотрицательные палочки, способствует развитию внутрибольничных пневмоний, раневых госпитальных инфекций у ослабленных людей. Отчего это происходит?

Просто в силу своей «толстокожести» эти микробы иногда выживают, несмотря на дезинфекцию. Они находятся на масках наркозной аппаратуры, на ларингоскопах и бронхоскопах, на нестерильных повязках. Это вовсе не значит, что они такие зловредные, просто все другие микробы были уничтожены асептикой и антисептикой, а часть стойких грамотрицательных кокков и палочек осталась.

Кроме их устойчивости к дезинфицирующим средствам, постоянное нахождение госпитальной флоры среди лекарств также привело к их «знакомству» с антибиотиками с не очень нужной людям стороны: развитию лекарственной устойчивости. В настоящее время вылечить госпитальную инфекцию достаточно сложно, для этого нужно комбинировать антибиотики различных групп, и держать наготове антибиотики резерва.

В заключение нужно отметить, что заражение человека различными возбудителями из рода условно – патогенных микроорганизмов, чаще всего происходит при выраженном снижении иммунитета, при хронических заболеваниях, а также при ВИЧ – инфекции. Поэтому длительно и часто болеющие простудными, гнойничковыми и воспалительными заболеваниями пациенты должны обратить внимание на состояние иммунной системы, чтобы избежать неприятного знакомства с условно – патогенной флорой.

Other articles in your language:

Половые инфекции
<хедер class="entry-хедер">

Симптомы и профилактика половых инфекционных заболеваний

Анализ мочи
<хедер class="entry-хедер">

Бактериурия у женщин: в чем причины появления бактерий в моче?

Бактерии в моче
<хедер class="entry-хедер">

Бактерии в моче женщин: медицинская помощь

Бактериурия в моче
<хедер class="entry-хедер">

Бактерии в моче у ребенка: симптомы, проявления, способы лечения

Болезнетворные бактерии
<хедер class="entry-хедер">

Болезнетворные бактерии в организме человека и методы борьбы

Хеликобактер Пилори
<хедер class="entry-хедер">

Заболевания, которые они вызывают

Именно грамположительные бактерии являются причиной таких распространенных инфекционных болезней, как:

  • тонзиллит, фарингит;
  • синусит, отит;
  • ревматизм;
  • заражение крови;
  • пневмония;
  • воспаление мозга;
  • сибирская язва;
  • пищевые токсикоинфекции;
  • ботулизм;
  • дифтерия;
  • столбняк;
  • газовая гангрена.

Реакция микроорганизмов на окрашивание

Основным красителем выступает метиловый фиолетовый или другой пигмент из трифенилметановой группы. Одной из характеристик грамположительных бактерий служит их способность создавать с этим веществом связь, которая усиливается при воздействии йода и не разрушается ацетоном или спиртом. Это делает невозможным их повторное окрашивание при дополнительном использовании сафранина или фуксина.

Благодаря различиям в биохимии клеточных стенок, грамположительные бактерии хорошо прокрашиваются в фиолетовый или насыщенный синий цвет. Их оболочки лишены дополнительного липопротеидного слоя, противостоящего неблагоприятным условиям. А потому эти бактерии являются подверженными воздействию бактериостатиков и антисептиков.

Грамотрицательные бактерии же, наоборот, почти не образуют соединений с первым красителем, даже в присутствии йода. Все возникшие связи легко разрушаются спиртом, в результате чего происходит их полное обесцвечивание в мазке. Именно на их обнаружение направлено использование дополнительного красителя.

Окрашивание по Граму. Кокки (шаровидные) — грамположительные и бациллы (палочки) — грамотрицательные

Под его воздействием у грамотрицательных бактерий появляются красный, розовый или малиновый цвет. При этом погибшие микроорганизмы окрашиваются ярко и целиком, а живые лишь частично и довольно бледно. Их оболочка служит прочной защитой не только от пигментных веществ или антибиотиков, но и от желудочного сока, слюны и других ферментосодержащих организменных жидкостей.

Применение метода в медицине

Метод Грама по разделению микроорганизмов на грамположительные и грамотрицательные бактерии способствовал совершенствованию микробиологических исследований. Он помогает выявлять устойчивость патогенных видов к лекарственным препаратам, разрабатывать новые антибиотики для борьбы с ними. Ведь прочная клеточная стенка грамотрицательных бактерий делает их нечувствительными к обычным антибактериальным препаратам. А оболочка грамположительных микроорганизмов, хоть и очень толстая, но проницаема для жидкостей и антибиотиков.

Где встречается грамотрицательная флора, и какой она бывает

Мир полон микробов. Это утверждение на 100% соответствует распространению этой флоры. Существует множество семейств грамотрицательных кокков (шаровидных микробов) и палочек.

К ним относят, в том числе:

  • псевдомонады. Они применяются в химической и микробиологической промышленности, как продуценты многих органических кислот и соединений;
  • Моракселлы;
  • ацинетобактерии;
  • флавобактерии.

Непосредственно заболевания у человека вызывают сальмонеллы (сальмонеллез, брюшной тиф), шигеллы (дизентерию), легионеллы. Наиболее яркими представителями патогенной флоры являются нейссерии, вызывающие гонорею и менингит. Они относятся к диплококкам. Грамотрицательными являются гемофильные палочки, геликобактер пилори, энтеробактер и протей.

Эти микроорганизмы обладают общей способностью сохранять углеводную лабораторную среду, вследствие слабой ферментативной активности. Эти неферментирующие сахар грамотрицательные бактерии находятся повсюду. Они встречаются в почве, в воде, попадают на пищевые продукты. Испражнения человека и животных также сдержит большое количество этих микроорганизмов. Они находятся на коже, в верхних дыхательных путях.

Существуют полезные грамотрицательные микробы: так, азотфиксирующие клубеньковые бактерии на корнях бобовых растений, которые обогащают почву азотом, также относятся к данному виду микробной флоры. К грамотрицательной флоре относятся и метановые бактерии, которые в качестве единственно возможного источника пищи рассматривает СН4, или метан. Некоторые кокки и палочки относятся к факультативным анаэробам, то есть для их роста и размножения вовсе не обязательно присутствие кислорода воздуха.

Заболевания, вызываемые грамотрицательными бактериями

Грамположительные и грамотрицательные бактерии отличаются реакцией на антибиотики. Более устойчивой к ним является вторая группа микроорганизмов.

Многие виды представляют собой объект пристального внимания медицины. Это бактерии, вызывающие венерические болезни: гонорею, сифилис, хламидийные инфекции. Грамотрицательные патогены, провоцирующие респираторные заболевания – моракселла катаралис, проблемы с дыханием – легионелла, клебсиелла. Также эти устойчивые бактерии вызывают менингит, нарушения пищеварения или язвенную болезнь желудка (сальмонелла, хеликобактер пилори, эшерихия коли). По форме бактерии довольно разнообразны: спириллы, палочки, спирохеты, вибрионы, трубчатые чехлы.

Грамположительный мир

Эти микроорганизмы окрашиваются способом Грама в фиолетовый цвет. Смысл процедуры состоит в том, что толщина защитного слоя бактериальной клетки довольно высока, за счет чего краситель удерживается. Грамположительные бактерии представлены стафилококками, стрептококками. Кроме того, грамположительные бактерии – возбудители таких опасных недугов, как газовая гангрена, столбнячная инфекция, сибирская язва. От грамотрицательных бактерий они отличаются по строению и толщине клеточной стенки. Именно она определяет внешний вид микроорганизмов: спиралевидный холерный вибрион, шаровидная кокковая форма. Бактериальная клетка отличается от клеток млекопитающих наличием жесткого защитного каркаса, состоящего из плотного биополимерного слоя, и химическим составом. Этим обусловлена реакция бактерий на действие антибиотиков.

Грамположительные бактерии имеют толстый ригидный слой (клеточную стенку). Защитная оболочка состоит из полипептидов и полисахаридов. До 70% стенки составляет муреиновый мешок. В его состав входят: лизин, ацетилглюкозаминин, ацетилмурамовая кислота, диаминопимелиновая и тейхоевые кислоты.

Отличия по Граму

Впервые термин “грамположительные и грамотрицательные бактерии” в науку ввел датский ученый Грам.

Использовав при окрашивании микроорганизмов специальный краситель генцианвиолет, бактериолог заметил, что одна группа бактерий поддается окраске, в отличие от второй. Позже ученый выяснил, что причиной этому стала клеточная стенка. Таким образом, окрашиваемые субстанции получили название грамположительные бактерии, а те, которые на краситель не реагировали – грамотрицательные.

Источники

  • http://YaChist.ru/simptomyi/grampolozhitelnyie-i-gramotritsatelnyie-bakterii/
  • http://fb.ru/article/319875/grampolojitelnyie-i-gramotritsatelnyie-bakterii
  • https://www.syl.ru/article/221870/new_grampolojitelnyie-i-gramotritsatelnyie-bakterii-grampolojitelnyie-bakterii-stroenie
  • https://probakterii.ru/prokaryotes/species/gramotricatelnye-ili-grampolozhitelnye-bakterii-jeto.html
  • http://parazity.info/gramotritsatelnye-bakterii-ih-stroenie-i-naibolee-chastye-zabolevaniya.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию