introducción
Las bacterias gramnegativas son, después de haber sido sometidas a la técnica de tinción de Gram, que toman un color que varía de rosa a rojo.
Pared celular bacteriana
La pared celular bacteriana se puede definir como una estructura rígida que encierra la célula bacteriana, lo que le otorga cierta resistencia y acondiciona su forma.
El elemento básico que constituye la pared celular bacteriana es el peptidoglicano (también conocido como mucopéptido bacteriano o mureína ).
El peptidoglicano es un polímero que consiste en largas cadenas de polisacáridos lineales, unidas entre sí por enlaces cruzados entre los residuos de aminoácidos.
Las cadenas de polisacáridos se componen de la repetición de un disacárido, que consiste a su vez en dos monosacáridos: N-acetilglucosamina (o NAG ) y ácido N-acetilmurámico (o NAM ), unidos entre sí por enlaces glicosídicos de tipo β-1., 6.
Los disacáridos se unen entre sí con enlaces glicosídicos de tipo β-1, 4.
En relación con cada molécula NAM, encontramos una "cola" de cinco aminoácidos (un pentapéptido ) que termina con dos aminoácidos iguales, más precisamente, con dos moléculas de D-alanina .
Estas son precisamente las moléculas de D-alanina que, siguiendo la acción de la enzima transpeptidasa, permiten la formación de enlaces cruzados entre las cadenas paralelas de peptidoglicano.
Más particularmente, la transpeptidasa origina un enlace peptídico entre el tercer aminoácido de una cadena de polisacárido y el cuarto aminoácido de la cadena de polisacárido paralela.
Funciones de la pared celular.
La pared celular bacteriana juega un papel muy importante en la protección de la célula bacteriana, pero no solo es capaz de regular el transporte de sustancias dentro de la propia célula.
Por lo tanto, se puede decir que las funciones principales de la pared celular son:
- Prevenir la rotura de las células bacterianas por el efecto de la presión osmótica. De hecho, muy a menudo, las bacterias viven en entornos hipotónicos, es decir, en entornos donde hay grandes cantidades de agua y que están "más diluidas" que el ambiente interno de la célula bacteriana. Esta diferencia en la concentración hace que el agua fluya desde el ambiente externo (menos concentrado) hacia la célula bacteriana (más concentrada) en un intento de igualar la concentración entre los dos ambientes. La entrada incontrolada de agua causaría que la célula bacteriana se inflame (lisis osmótica).
La función de la pared celular es precisamente resistir la presión externa del agua, evitando así la inflamación y la lisis bacteriana.
- Proteja la membrana plasmática y el entorno celular de las moléculas o sustancias dañinas para el mismo latido.
- Regular la entrada de nutrientes en la célula bacteriana.
Todo lo que se ha descrito hasta ahora es válido tanto para la pared celular Gram-negativa como para la pared celular Gram-positiva.
Sin embargo, dado que el objetivo de este artículo es proporcionar indicaciones sobre las características de las bacterias gramnegativas, solo la pared celular de esta última se describirá a continuación y la célula grampositiva no se tomará en consideración.
Pared celular gramnegativa
En la pared Gram-negativa, el enlace peptídico formado entre las cadenas de polisacárido de peptidoglicano es directo.
La pared celular del Gram negativo es muy delgada y tiene un grosor de 10 nm, pero es bastante compleja, ya que el peptidoglicano está rodeado por una membrana externa anclada a él.
La membrana externa consiste en una lámina fosfolipídica interna y una lámina externa formada por lipopolisacárido (o LPS ).
La membrana externa y el peptidoglicano están conectados entre sí a través de lipoproteínas . Dado que la presencia de solo las lipoproteínas en la membrana externa dificultaría el paso de las moléculas hidrófilas, en la membrana también hay otros complejos de proteínas particulares llamados porinas . Las porinas son canales que permiten el paso de pequeñas moléculas hidrófilas.
Para el transporte de moléculas más grandes, sin embargo, existen otras proteínas de transporte, portadores .
El espacio entre la membrana externa y el peptidoglicano se llama periplasma y contiene proteínas y enzimas con funciones biológicas.
El lipopolisacárido se reemplaza por tres partes distintas:
- Una porción lipídica interna llamada lípido A que tiene funciones de endotoxinas, por lo tanto, desempeña un papel importante en la patogenicidad de Gram-negativos;
- Una porción central de polisacárido llamada núcleo ;
- Una cadena de polisacáridos externa llamada el antígeno O Este polisacárido consiste en azúcares simples de varios tipos, agrupados en bloques de tres o cinco unidades y repetidos varias veces para formar moléculas con ciertas características antigénicas típicas de cada especie bacteriana.
Tinción de Gram
La tinción de Gram es un procedimiento ideado y desarrollado en 1884 por el bacteriólogo danés Hans Christian Gram.
El primer paso de este proceso implica la preparación de un frotis (es decir, una película delgada del material a analizar) fijado en caliente. En otras palabras, una muestra de las bacterias que se analizarán se coloca en un portaobjetos y, mediante el uso de calor, los microorganismos se eliminan y se pegan en el mismo portaobjetos (fijación en caliente). Después de preparar el frotis, puede continuar con la coloración real.
La técnica de tinción de Gram consta de cuatro fases principales.
Fase 1
La tira de frotis caliente debe cubrirse con el tinte violeta cristal (también conocido como violeta de genciana) durante tres minutos. Al hacerlo, todas las células bacterianas se volverán de color púrpura.
Fase 2
En este punto, la solución de Lugol (una solución acuosa de yodo y yoduro de potasio, definida como mordiente, porque es capaz de fijar el color) se vierte en el portaobjetos y se deja actuar durante aproximadamente un minuto.
La solución de Lugol es polar y entra en la célula bacteriana donde se encuentra con el cristal violeta con el que forma un complejo hidrofóbico.
Fase 3
La diapositiva se lava con una lejía (generalmente alcohol o acetona) durante unos veinte segundos. Luego, lavar con agua para detener la acción de blanqueo.
Al final de esta fase, las células de las bacterias Gram-positivas habrán retenido el color púrpura.
Las células gramnegativas, por otro lado, se habrán blanqueado. Esto se debe a que el alcohol ataca la estructura de lipopolisacáridos de la membrana externa de estas bacterias, lo que facilita la pérdida del tinte absorbido previamente.
Fase 4
Se agrega un segundo colorante a la diapositiva (generalmente, ácido fucsina o safranina ) y se deja actuar durante un par de minutos.
Al final de esta fase, las células de las bacterias gramnegativas, previamente blanqueadas, asumirán un color que varía de rosa a rojo.
Tipos de bacterias gramnegativas
Al igual que el grupo Gram-positivo, el grupo Gram-negativo también incluye numerosas especies bacterianas.
A continuación, se ilustrarán brevemente algunas de las principales bacterias que pertenecen a este grupo.
Escherichia coli
E. coli es un latido normalmente presente en la flora bacteriana intestinal humana, pero en individuos inmunodeprimidos puede dar lugar a infecciones oportunistas.
De hecho, E. coli es responsable de las infecciones oportunistas que causan enfermedades como uretrocistitis, prostatitis, meningitis neonatal, colitis enterohemorrágica, diarrea o diarrea o sepsis del viajero.
Dependiendo del tipo de infección que desencadene E. coli, se pueden usar diferentes tipos de antibióticos. Los medicamentos más utilizados son los carbapenems, algunas penicilinas, monobactamas, aminoglucósidos, cefalosporinas o macrólidos (como la claritromicina o la azitromicina).
Bacterias pertenecientes al género Salmonella.
Estas bacterias son responsables de las infecciones del sistema gastrointestinal que pueden causar enfermedades como la gastroenteritis, la fiebre tifoidea (fiebre entérica) y la diarrea.
Para combatir las infecciones causadas por estas bacterias, generalmente se usa ciprofloxacina, amoxicilina o ceftriaxona.
Klebsiella pneumoniae
K. pneumoniae es responsable de las infecciones del tracto genitourinario que causan cistitis, prostatitis o uretrocistitis e infecciones del tracto respiratorio que causan abscesos pulmonares o neumonía.
Para el tratamiento de las infecciones por K. pneumoniae, se utilizan cefalosporinas, carbapenems, fluoroquinolonas o algunos tipos de penicilinas.
Bacterias pertenecientes al género Shigella.
Estos microorganismos son responsables de la aparición de enfermedades como la disentería bacilar y la gastroenteritis aguda.
Por lo general, las fluoroquinolonas se usan para tratar este tipo de infección.
Vibriones (o Vibrio)
Las vibraciones son bacilos curvos, es decir, bacterias caracterizadas por una forma de "coma".
Entre las vibraciones patógenas para el hombre, recordamos:
- Vibrio cholerae, responsable de la aparición del cólera. En general, las infecciones por V. cholerae se tratan con tetraciclinas o fluoroquinolonas.
- Vibrio parahaemolyticus, responsable de gastroenteritis, enterocolitis, diarrea y síndrome de tipo disentérico.
En caso de infección por V. parahaemolyticus, se pueden utilizar antibióticos como fluoroquinolonas o tetraciclinas. En algunos casos, se puede evitar la terapia con antibióticos y se puede llevar a cabo un tratamiento sintomático.
Bacterias pertenecientes al género Yersinia.
Las bacterias del género Yersinia son bacilos, que son bacterias caracterizadas por una forma cilíndrica.
Entre la Yersinia patógena para humanos, recordamos:
- Yersinia enterocolítica, responsable de la aparición de infecciones gastrointestinales que causan enfermedades como la gastroenteritis aguda o la adenitis mesentérica. Las infecciones por Y. enterocolitica generalmente se tratan con antibióticos, como fluoroquinolonas, sulfonamidas o aminoglicósidos.
- Yersinia pestis, responsable de la aparición de la peste bubónica. Las infecciones causadas por Y. pestis se pueden tratar con aminoglucósidos, cloranfenicol o fluoroquinolonas.
Campylobacter jejuni
C. jejuni es un bacilo espiraliforme responsable de la aparición de enteritis aguda y diarrea.
Las infecciones causadas por ella pueden tratarse con macrólidos (como, por ejemplo, eritromicina) o con fluoroquinolonas.
Helicobacter pylori
H. pylori es un bacilo arqueado responsable de la aparición de enfermedades gastrointestinales como la gastritis crónica activa y la enfermedad de úlcera péptica.
El tratamiento para la erradicación de Helicobacter pylori implica el uso de tres tipos diferentes de medicamentos:
- Bismuto coloidal, un citoprotector usado para prevenir la adhesión de Helicobacter pylori a la mucosa gástrica;
- Omeprazol u otro inhibidor de la bomba de protones para reducir la secreción de ácido del estómago;
- Amoxicilina y / o claritromicina, tetraciclinas o metronidazol (antibióticos para matar las células bacterianas).
Haemophilus influenzae
H. influenzae es una bacteria gramnegativa responsable de infecciones del sistema respiratorio y del sistema nervioso que pueden causar otitis aguda, epiglotitis, sinusitis, bronquitis, neumonía o meningitis bacteriana aguda.
Los antibióticos comúnmente utilizados para tratar las infecciones por H. influenzae son cefalosporinas, penicilinas o sulfonamidas.
Legionella pneumophila
L. pneumophila es una bacteria gramnegativa responsable de la legionelosis, una infección que afecta el sistema respiratorio.
La legionelosis se puede tratar con medicamentos como la azitromicina, eritromicina, claritromicina, telitromicina o fluoroquinolonas.
