generalidad
Gram-positivas son bacterias que, como se puede deducir de su propio nombre, son positivas para la tinción de Gram al conservar una coloración púrpura después de haber sido sometidas a este análisis de laboratorio.
Pared celular bacteriana
La pared celular bacteriana se puede definir como una especie de "contenedor" rígido que encierra a la célula bacteriana y le da cierta fuerza y acondiciona su forma.
El componente fundamental de la pared celular 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 un pentapéptido (que es una "cola" de cinco aminoácidos) que termina con dos aminoácidos iguales, en particular, con dos moléculas de D-alanina .
Son precisamente estos terminales D-alanina los que, siguiendo la acción de la enzima transpeptidasa, permiten la formación de enlaces cruzados dentro del peptidoglicano.
Más precisamente, 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
La pared celular no solo tiene un papel protector contra la célula bacteriana sino que también regula el transporte de sustancias dentro de ella.
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 se encuentra tanto en las paredes Gram-positivas como en las Gram-negativas.
Sin embargo, dado que el propósito de este artículo es aclarar las peculiaridades de las bacterias grampositivas, solo se describirán a continuación las características de la pared celular de esta última y la pared gramnegativa no se tomará en consideración.
Pared celular grampositiva
En la pared Gram-positiva, el enlace peptídico entre las cadenas de polisacárido del peptidoglicano se forma a través de un puente de pentaglicina, es decir, un puente que consta de cinco moléculas de glicina (un aminoácido).
La pared celular de Gram-positivo es uniforme y relativamente gruesa (20-80 nm). Consiste en varias capas de peptidoglicano que se intersectan con ácidos teóricos (polímeros de alcoholes y fosfatos).
La pared Gram-positiva es muy polar y permite la penetración de moléculas hidrófilas (como las usadas en la tinción de Gram que se describirán más adelante) pero no de compuestos hidrófobos.
Tinción de Gram
La tinción de Gram es un procedimiento ideado y desarrollado en 1884 por un 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.
Dado que la pared celular de los Gram positivos es polar, el complejo hidrofóbico cristal-violeta-yodo no puede cruzarlo y, por lo tanto, permanece bloqueado dentro de la propia célula bacteriana.
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 lipopolisacárida de la membrana externa típica de Gram-negativa y ausente en Gram-positiva, 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 que han sufrido decoloración en la fase anterior, asumirán un color que varía de rosa a rojo.
Tipos de bacterias grampositivas
El gran grupo de grampositivos incluye muchas especies bacterianas.
A continuación, se enumerarán brevemente algunas de las bacterias que pertenecen a esta gran categoría.
Estafilococos (o estafilococos)
Los estafilococos son cocos (es decir, bacterias esféricas) que pertenecen a la familia Staphylococcaceae . Los estafilococos crecen colocándose en grupos.
Entre los diversos tipos de estafilococos patógenos, recordamos:
- Staphylococcus aureus, responsable de varias infecciones del sistema genitourinario, del sistema nevoso, de la piel, huesos, articulaciones, sistema cardiovascular, tracto respiratorio y ojo. Además, esta paliza también es responsable de las infecciones oportunistas asociadas con el sistema inmunitario del huésped dañado, las infecciones oportunistas nosocomiales (es decir, las infecciones contraídas en establecimientos de salud) y las toxinas alimentarias.
- Staphylococcus epidermidis, responsable de infecciones cardiovasculares, infecciones oportunistas asociadas con un sistema inmunitario del huésped deteriorado e infecciones oportunistas nosocomiales.
- Staphylococcus saprophyticus, responsable de infecciones del tracto urinario.
En general, contra este tipo de bacterias se utilizan antibióticos como penicilinas, vancomicina, daptomicina, cefalosporinas o fluoroquinolonas.
Estreptococos (o estreptococos)
Los estreptococos son cocos que crecen en pares o formando cadenas. Los estreptococos pueden producir toxinas capaces de destruir los glóbulos rojos, es decir, están dotados de actividad hemolítica.
Los estreptococos pueden subdividirse a su vez según el grado de hemólisis que inducen. Por lo tanto, es posible distinguir:
- Estreptococos alfa-hemolíticos (o α-hemolíticos) que causan hemólisis parcial;
- Estreptococos betahemolíticos (o hemolíticos β) que causan hemólisis total;
- Estreptococos gamma-hemolíticos (o hemolíticos γ) que no causan hemólisis.
Entre los estreptococos patógenos, recordamos:
- Streptococcus pyogenes, responsable de infecciones del tracto respiratorio, piel, huesos, articulaciones, sistema cardiovascular, glándulas digestivas y cavidad peritoneal. Además, también es responsable de infecciones oportunistas en huéspedes con sistemas inmunitarios comprometidos.
- Streptococcus agalactiae, responsable de las infecciones en el feto y el recién nacido, de las infecciones del sistema nervioso y del tracto respiratorio.
- Streptococcus pneumoniae, responsable de las infecciones del tracto respiratorio, el sistema nervioso, el sistema cardiovascular, las glándulas digestivas, la cavidad peritoneal y las infecciones oportunistas asociadas con el deterioro del sistema inmunitario del huésped.
Por lo general, se utilizan antibióticos beta-lactámicos y macrólidos contra los estreptococos.
Clostridia (o Clostridium)
Los clostridios son bacilos (es decir, bacterias cilíndricas) que, en condiciones ambientales adversas, pueden generar esporas para sobrevivir.
Entre los diversos clostridios patógenos existentes, recordamos:
- Clostridium difficile, esta paliza puede ser parte de la flora bacteriana humana normal y es responsable de las infecciones oportunistas del tracto gastrointestinal. Es la principal causa de colitis seudomembranosa que puede surgir en pacientes tratados durante mucho tiempo y en dosis altas con varios tipos de antibióticos. Las infecciones por anti - Clostridium difficile generalmente usan antibióticos como metronidazol, cloranfenicol, vancomicina o eritromicina.
- Clostridium tetani, responsable del tétanos (o parálisis espástica). Generalmente, se usa metronidazol o bencilpenicilina contra esta paliza. También está disponible una vacuna para prevenir la infección.
- Clostridium botulinum, responsable del botulismo (o parálisis fláccida).
Corinebacteria (o Corynebacterium)
Las corinebacterias son bacilos pertenecientes a la familia Corynenacteriaceae .
Entre los muchos exponentes de este género, recordamos el Corynebacterium difteriae responsable de la difteria cutánea y la difteria respiratoria.
Los antibióticos que se usan generalmente para tratar la difteria son penicilinas, cefalosporinas, clindamicina y eritromicina.
También está disponible una vacuna para prevenir la infección.
Otros grampositivos
Otras bacterias grampositivas son:
- Bacillus anthracis (conocido como ántrax), responsable del inicio del carbunclo cutáneo, pulmonar y gastrointestinal;
- Listeria monocytogenes, un bacilo responsable de la aparición de meningitis, encefalitis, meningoencefalitis y absceso cerebral;
- Enterococcus faecium y Enterococcus faecalis, dos cocos que normalmente habitan en la flora bacteriana intestinal humana, pero que pueden ser responsables de infecciones oportunistas nosocomiales del tracto urinario, septicemia o endocarditis.
