Όταν υποφέρουμε από μια βακτηριακή λοίμωξη, επισκεπτόμαστε το γιατρό για συνταγογράφηση αντιβιοτικών. Ωστόσο, υπάρχει ένα ευρύ φάσμα αντιβιοτικών που διαφέρουν τόσο στη χρήση τους όσο και στον μηχανισμό δράσης τους. Τα ίδια τα βακτήρια μπορούν να χωριστούν σε δύο ευρείες κατηγορίες, σε Gram-θετικά και σε Gram-αρνητικά, κάτι που έχει σημασία για τη θεραπεία.
Όπως όλα τα κύτταρα, τα βακτήρια έχουν κυτταρική μεμβράνη η οποία αποµονώνει το εσωτερικό του κυττάρου (κυτταρόπλασµα) από τον εξωτερικό χώρο. Η κυτταρική μεμβράνη είναι μια εύκαµπτη και λεπτή επιφάνεια που ρυθµίζει τη µεταφορά διαφόρων ουσιών προς και από το κύτταρο. Αποτελείται από λιπίδια -μια διπλή στρώση λιπιδίων- που ενσωματώνουν πρωτεΐνες.
Εκτός από κυτταρική μεμβράνη, πολλά βακτήρια έχουν και κυτταρικό τοίχωμα, όπως συμβαίνει με μύκητες και φυτικά κύτταρα. Το κυτταρικό τοίχωμα βρίσκεται αμέσως μετά την κυτταρική μεμβράνη. Είναι ένα από τα σημαντικότερα τμήματα του βακτηριακού κυττάρου, περιέχοντας συστατικά που σχετίζονται με την παθογένειά τους. Το τοίχωμα προστατεύει τα βακτήρια από τοξικές ουσίες, κάτι που τα κάνει ανθεκτικά στους εξωτερικούς βλαπτικούς παράγοντες. Αν αφαιρεθεί, τα βακτήρια καταστρέφονται. Είναι ένα εύκαµπτο, πορώδες, διαπερατό σε πλήθος µικρών µορίων υλικό του οποίου το κύριο συστατικό είναι η πεπτιδοδγλυκάνη, ένα µακροµόριο που αποτελείται από επαναλαµβανόµενο σκελετό µακριών αλυσίδων γλυκάνης.
Το κυτταρικό τοίχωμα δίνει τις χαρακτηριστικές µορφές των διαφορετικών ειδών των βακτηρίων. Παρέχει τη βάση για άλλα βακτηριακά εξαρτήµατα. Τα µαστίγια, οι σµήρακες και οι βλεφαρίδες έχουν ως βάση το τοίχωµα.
Χρώση κατά Gram
Υπάρχουν δύο τύποι βακτηριακού τοιχώματος που διακρίνονται στην πράξη με μια ειδική χρώση, τη χρώση κατά Gram. Ανάλογα με τη συμπεριφορά των βακτηρίων στη χρώση κατά Gram, αυτά ταξινομούνται σε Gram-θετικά (χρωματίζονται μπλε ή μωβ) και Gram-αρνητικά (χρωματίζονται κόκκινα, ροζ ή φούξια).
Οι διαφορές κατά Gram προκύπτουν από τη δομή του κυτταρικού τοιχώματος και η διάκριση σε θετικά και αρνητικά έχει μεγάλη κλινική σημασία γιατί σχετίζεται με την ευαισθησία των βακτηρίων απέναντι στα αντιβιοτικά και το ανοσοποιητικό σύστημα του ανθρώπου.
Στα Gram-θετικά υπάρχει ένα ομογενές παχύ κυτταρικό τοίχωμα πεπτιδογλυκάνης και πέραν αυτού δεν υπάρχει κάτι άλλο.
Στα Gram αρνητικά βακτήρια τα πράγματα είναι πιο σύνθετα. Υπάρχει ένα πιο λεπτό στρώμα πεπτιδογλυκακών -κυτταρικό τοίχωμα- το οποίο όμως περιβάλλεται από μια δεύτερη εξωτερική μεμβράνη ή περίβλημα. Τα Gram-θετικά βακτήρια δεν έχουν αυτή την εξωτερική μεμβράνη ή περίβλημα. Το εξωτερικό περίβλημα αποτελεί ένα φυσικό εμπόδιο για τα αντιβιοτικά. Συνεπώς, τα Gram-αρνητικά βακτήρια είναι μεγαλύτερη απειλή από τα Gram-θετικά βακτήρια τα οποία έχουν την πεπτιδογλυκάνη τους εκτεθειµένη.
Το εξωτερικό περίβλημα διαφέρει αρκετά στα διαφορετικά είδη βακτηρίων. Αποτελείται από υδατάνθρακες, πρωτεΐνες ή και τα δύο. Υπάρχουν δύο τύποι: το ιξώδες στρώµα (slime layer) το οποίο είναι έχει μια χαλαρή οργάνωση και δέσµευση, και το έλυτρο ή κάψα (capsule) που έχει υψηλή οργάνωση και ισχυρή δέσµευση. Το έλυτρο προστατεύει τα βακτήρια από τη φαγοκύττωση (από τα λευκά αιµοσφαίρια), τους βακτηριοφάγους ή φάγους (ιούς που εισέρχονται μέσα στα βακτήρια) και τα πρωτόζωα. Αποτελεί παράγοντα παθογένειας για τον άνθρωπο.
Ο Hans Christian Gram (1853-1938) βρήκε μια χρώση (1884) στην προσπάθειά του να παρατηρήσει τα βακτηριακά κύτταρα σε µολυσµένα βιολογικά δείγµατα. Η χρώση Gram χρωµατίζει µε τρόπο διαφορετικό τα διαφορετικά βακτήρια. Τα βακτήρια στα οποία η πεπτιδογλυκάνη είναι εκτεθειµένη, δίνει θετική χρώση κατά Gram. Αυτά στα οποία η πεπτιδογλυκάνη καλύπτεται από εξωτερική µεµβράνη, δεν δίνουν χρώση (αρνητικά κατά Gram).
Στα Gram-θετικά βακτήρια, το οµογενές περίβληµα της πεπτιδογλυκάνης είναι πάχους 20-80 nm. Περιέχει τειχοϊκό οξύ και λιποτειχοϊκό οξύ. Το τοίχωµα αυτό είναι πιο όξινο.
Στα Gram-αρνητικά βακτήρια το προστατευτικό μέρος είναι ουσιαστικά δύο διακριτές δοµές που συγκρατούνται µεταξύ τους τους µε λιποπρωτεΐνες. Η περιοχή µεταξύ των δύο µεµβρανών (πεπτιδογλυκάνης και εξωτερικής) ονοµάζεται περίπλασµα.
Να σημειωθεί ότι τα αρχαία, μια κατηγορία μικροβίων που διαφέρει από τα βακτήρια, δεν έχουν πεπτιδογλυκάνη στα κυτατρικά τους τοιχώματα. Υπάρχει ένα ανοµοιογενές τοίχωµα ανάµεσα στα διαφορετικά γένη, π.χ. κυτταρικά τοιχώµατα από πρωτεΐνη ή πολυσακχαρίδια ή τα τοιχώµατα λείπουν εντελώς.
Συνήθη Gram-αρνητικά και Gram-θετικά βακτήρια
Η διάκριση καθορίζει, έως ένα βαθμό, την ενδεδειγμένη θεραπεία. Τα αντιβιοτικά που σκοτώνουν τόσο τα Gram-θετικά όσο και τα Gram-αρνητικά είναι τα ευρέος φάσματος. Τα αντιβιοτικά ευρέος φάσματος συνταγογραφούνται όταν ο γιατρός υποψιάζεται ότι ένας ασθενής έχει βακτηριακή λοίμωξη αλλά δεν γνωρίζει τον συγκεκριμένο οργανισμό. Τα αντιβιοτικά που σκοτώνουν μόνο τα Gram-θετικά ή μόνο τα Gram-αρνητικά βακτήρια είναι γνωστά ως αντιβιοτικά στενού φάσματος.
Ένα καλά μελετημένο κατά Gram-αρνητικό βακτήριο είναι η E. coli που έχει µορφή ράβδου και ανήκει στην οικογένεια των εντεροβακτηρίων (Enterobacteriaceae). Είναι ένας συµβιωτικός οργανισµός και εντοπίζεται σε τεράστιους αριθµούς στο κόλον του ανθρώπου και άλλων ζώων. Eξαιτίας του εντοπισµού του στο κόλον πολλές φορές αναφέρεται και ως κολοβακτηρίδιο. Mερικά στελέχη του βακτηρίου E.coli προκαλούν γαστρεντερίτιδα ή ουρολοιµώξεις. H ύπαρξη βακτηρίων E.coli σε πόσιµα νερά είναι δείκτης µόλυνσης των νερών από λύµατα και ανθρωπογενούς ή/και ζωικής προελεύσεως.
Ένα κατά Gram-θετικό βακτήριο είναι ο πνευμονιόκοκκος (Streptococcus pneumoniae) το οποίο εµφανίζεται µε µορφή ζευγών κυττάρων, όταν καλλιεργηθεί σε υγρό θρεπτικό µέσο. Τα κύτταρα αυτά έχουν τη µορφή κόκκων. O S. pneumoniae είναι παθογόνο μικρόβιο µόνο όταν εξωτερικά του κυτταρικού τοιχώµατος φέρει και κάψα. Eντοπίζεται φυσιολογικά στην στοµατική κοιλότητα και την αναπνευστική οδό. Μπορεί να προκαλέσει πνευµονία σε άτοµα εξασθενηµένα από ιικές µολύνσεις της αναπνευστικής οδού.
Ο χρυσίζων σταφυλοκκοκος (Staphylococcus aureus) είναι ένας κατά Gram-θετικός κόκκος, προαιρετικά αναερόβιος, χωρίς δυνατότητα κίνησης. Oι κόκκοι μετά τον πολλαπλασιασμό τους παραμένουν μεταξύ τους συνδεδεμένοι σχηματίζοντας ακανόνιστα συσσωματώματα. Tα διάφορα είδη σταφυλοκόκκων είναι υπεύθυνα για πολλές ανθρώπινες ασθένειες (δερματοπάθειες, μολύνσεις των τραυμάτων, τροφικές δηλητηριάσεις, πνευμονίες, κλπ).
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου