keumuman
Bakteri Gram-positif - seperti yang dapat disimpulkan dari namanya sendiri - positif untuk pewarnaan Gram dengan mempertahankan warna ungu setelah menjadi sasaran analisis laboratorium tersebut.
Dinding sel bakteri
Dinding sel bakteri dapat didefinisikan sebagai semacam "wadah" kaku yang membungkus sel bakteri sehingga memberikan kekuatan tertentu dan mengkondisikan bentuknya.
Komponen dasar dinding sel adalah peptidoglikan (atau dikenal sebagai bakteri atau murein mucopeptide ).
Peptidoglikan adalah polimer yang terdiri dari rantai polisakarida linear panjang, disatukan oleh ikatan silang antara residu asam amino.
Rantai polisakarida disusun oleh pengulangan disakarida, yang terdiri dari dua monosakarida, N-asetilglukosamin (atau NAG ) dan asam N-asetillamatamat (atau NAM ), yang diikat bersama oleh ikatan glikosidik dari tipe β-1., 6.
Disakarida kemudian terikat satu sama lain dengan ikatan glikosidik tipe-1, 4.
Terkait dengan setiap molekul NAM kami menemukan pentapeptida (yaitu "ekor" dari lima asam amino) yang berakhir dengan dua asam amino yang sama, khususnya, dengan dua molekul D-Alanine .
Justru terminal D-Alanines ini yang - mengikuti aksi enzim transpeptidase - memungkinkan pembentukan ikatan silang di dalam peptidoglikan.
Lebih tepatnya, transpeptidase berasal dari ikatan peptida antara asam amino ketiga dari rantai polisakarida dan asam amino keempat dari rantai paralel polisakarida.
fungsi
Dinding sel tidak hanya memainkan peran perlindungan terhadap sel bakteri tetapi juga mengatur transportasi zat di dalamnya.
Oleh karena itu, dapat dinyatakan bahwa fungsi utama dinding sel adalah:
- Cegah pemecahan sel bakteri karena tekanan osmotik. Bahkan, sangat sering, bakteri hidup di lingkungan hipotonik, yaitu di lingkungan di mana terdapat sejumlah besar air dan yang "lebih diencerkan" daripada lingkungan internal sel bakteri. Perbedaan konsentrasi ini menyebabkan air mengalir dari lingkungan eksternal (kurang terkonsentrasi) ke dalam sel bakteri (lebih terkonsentrasi) dalam upaya untuk menyamakan konsentrasi antara dua lingkungan. Masuknya air yang tidak terkontrol akan menyebabkan sel bakteri membengkak hingga pecah (lisis osmotik).
Fungsi dinding sel adalah untuk melawan tekanan eksternal air, sehingga mencegah pembengkakan dan lisis bakteri.
- Lindungi membran plasma dan lingkungan seluler dari molekul atau zat yang berbahaya pada hentakan yang sama.
- Sesuaikan masuknya nutrisi ke dalam sel bakteri.
Semuanya dijelaskan sejauh ini dapat ditemukan baik di dinding Gram-positif dan Gram-negatif.
Namun, karena tujuan artikel ini adalah untuk mengklarifikasi kekhasan bakteri Gram-positif, hanya karakteristik dinding sel yang terakhir akan dijelaskan di bawah ini dan dinding negatif-Gram tidak akan dipertimbangkan.
Dinding sel Gram-positif
Di dinding Gram-positif ikatan peptida antara rantai polisakarida peptidoglikan terbentuk melalui jembatan pentaglisin, yaitu jembatan yang terdiri dari lima molekul glisin (asam amino).
Dinding sel Gram-positif seragam dan relatif tebal (20-80 nm). Ini terdiri dari beberapa lapisan peptidoglikan yang berpotongan dengan asam teikoat (polimer alkohol dan fosfat).
Dinding Gram-positif sangat polar dan memungkinkan perembesan molekul hidrofilik (seperti yang digunakan dalam pewarnaan Gram yang akan dijelaskan di bawah) tetapi tidak dari senyawa hidrofobik.
Noda Gram
Pewarnaan Gram adalah prosedur yang disusun dan dikembangkan pada tahun 1884 oleh seorang ahli bakteriologi Denmark, Hans Christian Gram.
Tahap pertama dari prosedur ini melibatkan persiapan smear panas (yaitu film tipis dari bahan yang akan dianalisis). Dengan kata lain, sampel bakteri yang akan dianalisis ditempatkan pada slide dan - melalui penggunaan panas - mikroorganisme dibunuh dan diblokir pada slide itu sendiri (fiksasi panas). Setelah menyiapkan apusan, Anda dapat melanjutkan dengan pewarnaan yang sebenarnya.
Teknik pewarnaan Gram melibatkan empat fase utama.
Langkah 1
Apusan hot-fix harus ditutup dengan pewarna kristal violet (juga dikenal sebagai gentian violet) selama tiga menit. Dengan cara ini semua sel bakteri akan berubah menjadi ungu.
Langkah 2
Pada titik ini, larutan Lugol (larutan yodium dan kalium iodida dalam air, didefinisikan sebagai zat etsa karena mampu memperbaiki warnanya) dituangkan ke slide dan dibiarkan bekerja selama sekitar satu menit.
Larutan Lugol adalah polar dan menembus sel bakteri di mana ia bertemu violet kristal yang membentuk kompleks hidrofobik.
Karena dinding sel Gram-positif adalah kutub, kompleks hidrofobik kristal-iodin tidak dapat melewatinya sehingga tetap tersumbat dalam sel bakteri itu sendiri.
Langkah 3
Slide dicuci dengan pemutih (biasanya, alkohol atau aseton) selama sekitar dua puluh detik. Lalu cuci dengan air untuk menghentikan aksi pemutih.
Pada akhir fase ini, sel-sel bakteri Gram-positif akan mempertahankan warna ungu.
Sel-sel Gram-negatif, di sisi lain, akan berubah warna. Ini terjadi karena alkohol menyerang struktur lipopolysaccharidic dari membran eksternal khas Gram-negatif dan tidak ada dalam Gram-positif, sehingga memudahkan hilangnya pewarna yang diserap sebelumnya.
Langkah 4
Pewarna kedua (biasanya, asam fuchsin atau safranin ) ditambahkan ke slide dan beberapa menit tersisa untuk bertindak.
Pada akhir fase ini, sel-sel bakteri Gram-negatif yang telah mengalami perubahan warna pada fase sebelumnya akan mengambil warna mulai dari merah muda ke merah.
Jenis bakteri Gram-positif
Kelompok Gram-positif besar termasuk banyak spesies bakteri.
Di bawah, beberapa bakteri yang termasuk dalam kategori luar biasa ini akan didaftar secara singkat.
Staphylococci (atau Staphylococcus)
Staphylococci adalah cocci (yaitu bakteri bola) yang termasuk dalam keluarga Staphylococcaceae . Stafilokokus tumbuh dalam kelompok.
Di antara berbagai jenis stafilokokus patogen, kita ingat:
- Staphylococcus aureus, bertanggung jawab atas berbagai infeksi pada saluran genito-urinarius, sistem salju, kulit, tulang, sendi, sistem kardiovaskular, saluran pernapasan, dan mata. Selain itu, bakteri ini juga bertanggung jawab atas infeksi oportunistik yang terkait dengan gangguan sistem kekebalan inang, infeksi oportunistik nosokomial (yaitu infeksi yang tertular dalam fasilitas kesehatan) dan penyakit yang disebabkan oleh makanan.
- Staphylococcus epidermidis, yang bertanggung jawab atas infeksi sistem kardiovaskular, infeksi oportunistik terkait dengan kompromi sistem kekebalan tubuh inang dan infeksi oportunistik nosokomial.
- Staphylococcus saprophyticus, bertanggung jawab untuk infeksi saluran kemih.
Secara umum, antibiotik digunakan untuk melawan jenis bakteri ini, seperti penisilin, vankomisin, daptomisin, sefalosporin, atau fluoroquinolon.
Streptococci (atau Streptococcus)
Streptococci adalah cocci yang tumbuh berpasangan atau membentuk rantai. Streptococci mampu menghasilkan racun yang mampu menghancurkan sel darah merah, yaitu mereka memiliki aktivitas hemolitik.
Streptokokus pada gilirannya dapat dibagi lagi sesuai dengan derajat hemolisis yang diinduksi. Karena itu kami dapat membedakan:
- Streptokokus alfa-hemolitik (atau α-hemolitik) yang menyebabkan hemolisis parsial;
- Streptokokus beta-hemolitik (atau β-hemolitik) yang menyebabkan hemolisis total;
- Streptokokus gamma-hemolitik (atau hem-hemolitik) yang tidak menyebabkan hemolisis.
Di antara streptokokus patogen, kita ingat:
- Streptococcus pyogenes, bertanggung jawab atas infeksi saluran pernapasan, kulit, tulang, sendi, sistem kardiovaskular, kelenjar pencernaan dan rongga peritoneum. Selain itu, juga bertanggung jawab untuk infeksi oportunistik pada tamu dengan sistem kekebalan tubuh yang terganggu.
- Streptococcus agalactiae, yang bertanggung jawab atas infeksi pada janin dan bayi baru lahir, infeksi pada sistem saraf dan saluran pernapasan.
- Streptococcus pneumoniae, yang bertanggung jawab atas infeksi saluran pernapasan, sistem saraf, sistem kardiovaskular, kelenjar pencernaan, rongga peritoneum, dan infeksi oportunistik yang terkait dengan gangguan sistem kekebalan tubuh inang.
Biasanya, antibiotik beta-laktam dan makrolida digunakan untuk melawan streptokokus.
Clostridium (atau Clostridium)
Clostridia adalah basil (yaitu bakteri silindris) yang - dalam kondisi lingkungan yang buruk - mampu menghasilkan spora untuk bertahan hidup.
Di antara berbagai clostridia patogen yang ada, kita ingat:
- Clostridium difficile, bakteri ini dapat menjadi bagian dari flora bakteri normal manusia dan bertanggung jawab atas infeksi oportunistik saluran pencernaan. Ini adalah penyebab utama kolitis pseudomembran yang dapat terjadi pada pasien yang dirawat untuk waktu yang lama dan pada dosis tinggi dengan berbagai jenis obat antibiotik. Antibiotik seperti metronidazole, kloramfenikol, vankomisin atau eritromisin biasanya digunakan untuk melawan infeksi Clostridium difficile .
- Clostridium tetani, bertanggung jawab untuk tetanus (atau kelumpuhan kejang). Umumnya, metronidazole atau benzylpenicillin digunakan untuk melawan bakteri ini. Vaksin juga tersedia untuk mencegah infeksi.
- Clostridium botulinum, bertanggung jawab atas botulisme (atau kelumpuhan lembek).
Corinebacteria (atau Corynebacterium)
Chorinebacteria adalah basil milik keluarga Corynenacteriaceae .
Di antara banyak eksponen genus ini, kita ingat Corynebacterium diphteriae yang bertanggung jawab atas difteri kulit dan difteri pernapasan.
Antibiotik yang biasanya digunakan untuk mengobati difteri adalah penisilin, sefalosporin, klindamisin, dan eritromisin.
Vaksin juga tersedia untuk mencegah infeksi.
Gram-positif lainnya
Bakteri Gram-positif lainnya adalah:
- Bacillus anthracis (dikenal sebagai antraks), bertanggung jawab atas timbulnya antraks kulit, paru dan gastrointestinal;
- Listeria monocytogenes, bacillus yang bertanggung jawab atas timbulnya meningitis, ensefalitis, meningoensefalitis, dan abses otak;
- Enterococcus faecium dan Enterococcus faecalis, dua cocci yang biasanya mengisi flora bakteri usus manusia, tetapi yang mungkin bertanggung jawab atas infeksi oportunistik nosokomial pada saluran kemih, septikemia atau endokarditis.
