Как бороться с грамотрицательными бактериями

Домой (home) => Бактерии => Грамотрицательные бактерии, их строение и заболевания

Царство микроорганизмов необыкновенно интересно и сложно устроено. Например, существуют микробы, которые выживают и размножаются, если перед этим их несколько суток подряд кипятить.

Другие погибают, если на питательную среду добавляется обычный сахар. Как разобраться в этом паноптикуме миниатюрных живых существ, несущих не только жизнь, но и смерть?

Очень просто: покрасить!

Ганс Христиан Грам достоин памятника

Дания дала миру удивительного человека, почти полную тёзку великого сказочника Андерсена. Но Грам не сочинял сказок. Мировую известность ему принес его знаменитый метод окраски микроорганизмов, по которому все царство бактерий можно разделить на две большие группы: грамположительные и грамотрицательные бактерии.

Как бороться с грамотрицательными бактериями

Особенности строения грамположительных и грамотрицательных бактерий «в двух словах» объясняется так:

  • грамположительные бактерии образуют споры, экзотоксины, имеют оболочку, легко проницаемую для антибиотиков и окрашиваются в синий цвет анилиновым красителем;
  • грамотрицательная флора не образует спор, «вооружение» и толщина клеточной стенки у них толще, они образуют эндотоксины, и «достать» эту флору лекарствами гораздо труднее. Окрашиваются в красный цвет фуксином, после удаления анилинового красителя.

Те, кто окрашивается положительно, способны удерживать анилиновый краситель, и его «нельзя отмыть».

Это спорообразующие кокки, клостридии, бациллы, коринебактерии они прокрашиваются в красно – фиолетовый цвет.

Клеточная стенка грамотрицательных бактерий неспособна удержать комплекс анилинового красителя, он легко вымывается, и эти микробы хорошо воспринимают последующее окрашивание в синий цвет.

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.

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.

Как бороться с грамотрицательными бактериями

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.

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.

Как бороться с грамотрицательными бактериями

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.

Как бороться с грамотрицательными бактериями Как бороться с грамотрицательными бактериями Как бороться с грамотрицательными бактериями Как бороться с грамотрицательными бактериями Как бороться с грамотрицательными бактериями Как бороться с грамотрицательными бактериями

Источник: http://parazity.info/gramotritsatelnye-bakterii-ih-stroenie-i-naibolee-chastye-zabolevaniya.html

Разработан новый антибиотик для борьбы с грамотрицательными бактериями

Как бороться с грамотрицательными бактериями

6DNM-NH3

L. Brian Stauffer

Ученым из
Иллинойского университета впервые за последние пятьдесят лет
удалось создать соединение, которое будет
служить основой для новой линии
антибиотиков против грамотрицательных
бактерий.

Ключевыми параметрами такой
молекулы оказались ее размер, глобулярность,
определенный баланс полярных и гидрофобных
характеристик и наличие вращающейся
аминной группы, позволяющей ей эффективно
проникать в клетку сквозь порины.

Соединение, созданное на основе
диоксинибомицина, показало свою
эффективность против широкого спектра грамотрицательных бактерий. Исследование опубликовано в Nature.

Грамотрицательные
бактерии, в отличие от грамположительных,
обладают двумя клеточными мембранами.
Наружная мембрана содержит много
липополисахаридов, и доступ многих
веществ в клетку из-за этого затруднен. Антибиотиков, которые позволяли
бы бороться с этой группой организмов, существует гораздо меньше по сравнению с лекарственными
препаратами против грамположительных
бактерий.

Последняя группа таких
антибиотиков была открыта в 1968 году.
Это ароматические соединения, которые называются хинолоны, и они способны
проникать внутрь грамотрицательной бактериальной клетки
сквозь специальные белковые комплексыее внешней мембраны — порины, через которые
бактерия получает необходимые
ей для жизнедеятельности вещества.

Внутри клетки они блокируют механизмы
репликации ДНК, и бактерия погибает.

Патогенные
бактерии умеют приобретать устойчивость
к антибиотикам, поэтому для борьбы с
ними постоянно требуется разработка
новых лекарств. В 2007 году в рамках
фармакологического проекта GlaxoSmithKline было проанализировано пятьсот тысяч
кандидатов на роль нового антибиотика
для грамотрицательных бактерий, но
работа не увенчалась успехом.

В данном проекте ученые выбрали сто соединений с
потенциальным антибиотическим эффектом.

Исходным материалом для разработки
новых соединений служили молекулы,
которые могли бы по своим пространственным параметрам попадать внутрь бактериальной клетки,
и обладали антибиотическими
свойствами.

При этом были отобраны те
из них, которые можно было без серьезных
затруднений подвергать разным химическим
превращениям, позволяющим немного
модифицировать их полярность,
пространственные характеристики и
другие параметры.

Антибиотик,
действующий на грамотрицательные
бактерии, во-первых, должен проходить
сквозь порины, то есть «узнаваться»
ими, а во-вторых, он должен обладать
достаточно жесткой структурой и низкой
глобулярностью — то есть характеризоваться
определенной компактностью, чтобы там
не застревать.

В предыдущих работах
было показано, что соединение, которое
способно проходить сквозь порины, должно
обладать высокой полярностью и массой менее 600 Да.

Кроме того, оно должно
быстро накапливаться в клетке, потому
что градиентные насосы будут выкачивать
его оттуда, и скорость поступления его
должна превышать скорость выкачивания.

Компьютерное моделирование пространственной структуры соединений и последующее лабораторное тестирование позволило составить список необходимых критериев, необходимые такому веществу для успешного проникновения в клетку.

Выяснилось,
что эффективнее всего накапливаются в
клетке соединения, которые имеют пять
или менее вращающихся связей, коэффициент
глобулярности которых составляет 0,25
или менее, а кроме того, они должны помимо
полярных характеристик обладать
некоторой гидрофобностью и иметь
стерически свободную (не зафиксированную)
аминную группу.

В результате
за основу было выбрано соединение
диоксинибомицин (DNM), ингибирующее гиразу
ДНК грамположительных бактерий, но не
действующее на грамотрицательные виды. Впервые оно было разработано там же — в Иллинойском университете, но в 1960 году.

Его коэффициент глобулярности составляет
0,02, и он не имеет вращающихся связей.
Его аналог, имеющий шестичленное кольцо
вместо пятичленного (6DNM) модифицировали,
добавив к нему аминную группу (6DNM-NH3).

Полученное соединение обладало
антибактериальной активностью, эффективно
уничтожая почти все грамотрицательных
бактерии, задействованные в эксперименте,
в том числе — крайне резистентный к
антибиотикам патогенный штамм Escherichia
coli
ATCC BAA-2469 (исключением стал вид
Pseudomonas aeruginosa, который тоже почти не чувствителен к антибиотикам).

О сложностях в разработке антибактериальных препаратов, с которыми сталкиваются исследователи, мы уже много рассказывали раньше. Параметры,
подобранные учеными для 6DNM-NH3, смогут послужить основой для разработки новой линии антибиотиков, необходимых для борьбы с целым рядом бактериальных заболеваний.

Ученые отмечают, что в
предыдущих проектах, несмотря на
огромное множество разнообразных
соединений, предложенных в качестве
кандидатных антибиотиков для
грамотрицательных бактерий, не было
молекул, сочетающих все обнаруженные
в рамках данного исследования
характеристики, которые необходимы для
эффективного прохождения вещества
сквозь порины и накопления внутри
клетки.

Анна Казнадзей

Источник: https://nplus1.ru/news/2017/05/11/antibiotic-gramnegative

Женщину в США убила бактерия, устойчивая ко всем антибиотикам

Как бороться с грамотрицательными бактериями Группа резистентных энтеробактерий. Центр контроля и предотвращения заболеваний США До изобретения антибиотиков было обычным делом, что люди не доживали до 30 лет, умирая от инфекционных заболеваний. Если не изобретать новые антибиотики, то эти времена могут вернуться.

Специалисты знают, что в результате естественного отбора посредством случайных мутаций у микроорганизмов вырабатывается устойчивость к отдельным антибиотикам. Микробы способны переносить генетическую информацию об устойчивости к антибиотикам путём горизонтального переноса генов. Это прямая демонстрация эволюции в живой природе, когда живое существо изменяет свои характеристики, чтобы стать полностью устойчивым к вредным условиям внешней среды. В данном случае вредные условия внешней среды — это деятельность человека. Учёные считают, что резистентность к антимикробным препаратам проявляется в результате постепенного накопления мутаций со временем, хотя она может возникнуть и в результате целенаправленного изменения генома возбудителя заболевания.

Читайте также:  Лучшие желчегонные средства при застое желчи

Каковы бы ни были причины появления резистентности к антибиотикам, такие организмы представляют собой большую угрозу для жизни людей. Эти микробы очень трудно убить. Самое мрачное в том, что устойчивые к антибиотикам микробы со временем могут размножаться — и количество смертей будет расти. По пессимистичному прогнозу медиков, к 2050 году такие бактерии будут убивать по 10 млн человек в год по всему миру. В ближайшие десятилетия эти «супербактерии» могут стать одной из главных причин смертности на Земле, опередив раковые заболевания, смерть в ДТП (1,2 млн человек в год) и, конечно же, все войны и теракты вместе взятые.

По оценкам врачей, сейчас частично устойчивые к антибиотикам микробы убивают ежегодно около 700 тыс. человек в год. Но практически во всех случаях можно было подобрать эффективный препарат.

Очень редко встречаются микробы, устойчивые абсолютно ко всем антибиотикам.

Всегда остаётся вероятность, что на самом деле пациента можно было спасти — может быть врачи неправильно применили противомикробный препарат или антибиотик, не успели подобрать нужное лекарство.

Один из наиболее изученных случаев с доказанной смертью пациента от резистентного микроба задокументирован в научной статье, которая несколько дней назад опубликована в американском медицинском журнале Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR).

18 августа 2016 года инфицированная женщина поступила в больницу американского города Рено (штата Невада) с предварительным диагнозом «синдром системного воспалительного ответа», предположительно из-за заражения через серому на правом бедре.

19 августа 2016 года анализ образца, взятого из района инфекции, определил наличие бактерии Klebsiella pneumoniae — палочки Фридлендера.

Эта грамотрицательная факультативно-анаэробная палочковидная бактерия является одним из распространённых возбудителей пневмонии, а также некоторых других инфекционных заболеваний. Женщину поместили на карантин в изолированное помещение.

25 августа 2016 года в местный центр контроля и предотвращения заболеваний поступило сообщение о пациенте с инфекцией, которая устойчива ко всем известным антибиотикам.

Изучение истории болезни показало, что пациент возрастом более 70 лет в начале августа вернулась после продолжительного путешествия по Индии. В течение двух лет до этого её неоднократно госпитализировали в Индии в связи с переломом правого бедра, последующим остиомиелитом, последний раз — в июне 2016-го. У пациента развился септический шок, смерть наступила в сентябре 2016 года. Тестирование на антибиотикорезистивность показало, что образец бактерии устойчив к 26 антибиотикам, включая все аминогликозиды и полимксины, и частично устойчив к тигециклину — специальному виду антибиотика, разработанному для борьбы с резистентными микробами. Во время тестирования проверили колистин и фостомицин. Тесты показали чувствительность возбудителя к фосфомицину при относительно низкой ингибирующей концентрации. К сожалению, фосфомицин разрешён в США только к пероральному применению при лечении неосложнённого цистита, хотя в других странах возможно его введение внутривенно. Все разрешённые для использования в США препараты были бессильны против данного патогена.

Особенно примечательно отсутствие реакции на колистин. Бактерия становится устойчивой к этому препарату при наличии у неё гена mcr-1. В последнее время учёные отмечают, что из-за использования колистина на свиных фермах в Китае бактерии выработали резистивность к этому антибиотику, и теперь ген mcr-1 встречается в геноме большого количества микробов.

Специалисты центра контроля и предотвращения заболеваний отмечают, что постоянно отслеживают случаи проявления резистентных бактерий, но обнаружение микробов, которые устойчивы абсолютно ко всем антибиотикам, встречается крайне редко. Среди более 250 случаев, которые были проанализированы за всё время наблюдений, более 80% образцов были предположительно уязвимы для хотя бы одного вида аминогликозидов, а 90% — для тигециклина.

Центр контроля и предотвращения заболеваний предупреждает о необходимости принятия соответствующих мер карантина в случае обнаружения таких бактерий, чтобы не допустить распространения инфекции. Дополнительные меры безопасности следует принять в отношении пациентов, которые недавно приехали из Индии или других регионов, в которых известно существование микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам.

Проблема очень серьёзная. Очень трудно будет бороться с инфекционным заболеванием, если возбудитель устойчив ко всем известным противомикробным препаратам. «Я думаю, это вызывает тревогу.

Мы так долго полагались на всё новые и новые антибиотики.

Но очевидно, что микробы могут часто выработать устойчивость быстрее, чем мы произведём новые препараты», — говорит Александр Каллен (Alexander Kallen), сотрудник регионального центра контроля и предотвращения заболеваний.

Ситуация осложняется тем, что процедура тестирования новых антибиотиков занимает очень длительное время, а некоторые фармацевтические компании вовсе отказались от разработки новых препаратов.

Например, фармацевтическая компания Cempra Pharmaceuticals не получила одобрения FDA на свой новый антибиотик из-за возможных побочных эффектов на печень.

Фармацевтическая компания Paratek Pharmaceuticals уже около 21 года ждёт одобрения своего нового антибиотика омадициклин (omadacycline), его испытания продолжаются.

Медицинский отчёт опубликован 13 января 2017 года в журнале Morbidity and Mortality Weekly Report (doi:10.15585/mmwr.mm6601a7).

Источник: https://habr.com/post/400619/

Грамотрицательные бактерии — Gram-negative bacteria

Микроскопическое изображение грамотрицательных синегнойной бактерий (розово-красные стержни)

Грамотрицательные бактерии являются бактерии , которые не сохраняют кристалл фиолетовый краситель , используемый в окрашивали по Граму методом бактериальной дифференциации. Они характеризуются их клеточными оболочками , которые состоят из тонкой пептидогликана клеточной стенки , зажатой между внутренней цитоплазматической мембраной клетки и бактериальной внешней мембраной .

Грамотрицательные бактерии встречаются повсеместно, практически во всех средах на Земле , которые поддерживают жизнь. В грамотрицательные бактерии включают в себя модель организма кишечной палочки , а также многих патогенных бактерий , таких как синегнойной палочки , гонококков , хламидиоза и чумная палочка .

Они являются важной медицинской проблемой, так как их внешняя мембрана защищает их от многих антибиотиков (включая пенициллин ); моющие средства , которые обычно повредить пептидогликан на (внутреннюю) клеточной мембране; и лизоцим , противомикробное фермент , вырабатываемый животных , который образует часть врожденной иммунной системы .

Кроме того, наружный листок этой мембраны содержит сложный липополисахарид (LPS) , чей липид А компонент может вызвать токсическую реакцию , когда эти бактерии лизировала иммунные клетки.

Эта токсичны реакция может включать лихорадку, повышенную частоту дыхания и низкое кровяное давление — угрожающие жизни состояние , известное как септический шок .

Несколько классов антибиотиков были разработаны для целевой грамотрицательные бактерии, в том числе аминопенициллинами, ureidopenicillins, цефалоспорины, комбинации бета-лактам-беталактамазного (например pipercillin-Tazobactam), фолиевой кислоты антагонистов, хинолоны и карбапенемов . Многие из этих антибиотиков также охватывает грамположительные организмы. Препараты , которые специфически нацелены на грамотрицательные организмы включают в себя аминогликозиды , монобактамы (азтреоны) и ципрофлоксацин .

Характеристики

Грамотрицательная структура клеточной стенки

Грам-положительные и -отрицательные бактерии различаются главным образом по их клеточной стенки структуры

Грамотрицательные бактерии отображать эти характеристики :

  1. Внутренняя клеточная мембрана присутствует (цитоплазматический)
  2. Тонкий пептидогликана слой присутствует (Это намного толще в грамположительных бактерий )
  3. Имеет наружную мембрану , содержащую липополисахариды (LPS, который состоит из липида А , основного полисахарида, и антигена O ) , в его наружной листовкой и фосфолипидов во внутреннем листке
  4. Porins существует в наружной мембране, которые действуют как поры для конкретных молекул
  5. Между наружной мембраны и цитоплазматической мембраны имеется пространство , заполненное концентрированным желеобразное вещество называется периплазму
  6. S-слой непосредственно присоединен к наружной мембране , а не к пептидогликан
  7. Если присутствует, жгутики четыре опорные кольца вместо двух
  8. Тейхоевая кислота или липотейхоевые кислоты отсутствуют
  9. Липопротеины крепятся к полисахарида позвоночника
  10. Некоторые из них содержат липопротеин Брауна , который служит в качестве связующего звена между наружной мембраной и пептидогликана цепью посредством ковалентной связи
  11. Большинство из них , за очень редкими исключениями, не образует спор

классификация

Наряду с формой клеток, грамм-окрашивание происходит быстрое диагностическое средство и один раз был использован для видов группы в подразделении бактерий.
Исторически сложилось так , королевство Monera было разделено на четыре подразделений , основанных на грамм-окрашивания: — (. Вар) Firmacutes (+), Gracillicutes (), молликуты (0) и Mendocutes.

С 1987 годом монофилия из грамотрицательных бактерий была опровергнута с молекулярными исследованиями .

Однако некоторые авторы, такие как Cavalier-Smith все еще относятся к ним как монофилетический таксон (хотя и не клады , его определение монофилии требует одного общего предка , но не требует holophyly, то свойства , что все потомки будут окруженным таксоном) и относится к группе в качестве Подцарства «Negibacteria».

таксономия

Бактерии традиционно делятся на две группы: грамположительные и грамотрицательные, на основе их грамотрицательных окрашивания ответ.

Грамположительные бактерии также называют monoderms , имеющий одну мембрану, так и грам-отрицательных бактерий, также упоминается как diderms , имеющий две мембраны.

Эти группы часто думают как родословных, грам-отрицательных бактерий , более тесно связаны друг с другом , чем грам-положительных бактерий. В то время как это часто верно, система классификации срывается в некоторых случаях.

Читайте также:  Продукты, которые избавят от проблем с желудком

Заданные бактерий, в результате окрашивания, бактериальная организация мембраны и линия преемственность группировки не всегда совпадают. Таким образом, гры-окрашивание не может быть надежно использовано для оценки семейных отношений бактерий. Тем не менее, окрашивание часто дает достоверную информацию о составе клеточной мембраны, различие между наличием или отсутствием внешней липидной мембраны .

Из этих двух структурно различных групп прокариот, monoderm прокариоты обозначены как наследственный.

На основе целого ряда различных наблюдений , в том числе , что грамположительные бактерии являются основными Реакторы к антибиотикам и, в общем, что грамотрицательные бактерии устойчивы к ним, это было предложено , что наружная клеточная мембрана грамотрицательных бактерий ( diderms) эволюционировали в качестве защитного механизма против антибиотика давления отбора.

Некоторые бактерии , такие как Deinococcus , что пятно грамположительной из — за наличия толстого пептидогликана слоя, но и обладают наружной клеточной мембраной , предлагаются в качестве промежуточных продуктов при переходе между monoderm (грамположительным) и diderm (грамотрицательными) бактерий , В diderm бактерии также могут быть дополнительно дифференцированы между простыми diderms , не имеющих липополисахарида; Архетипическое diderm бактерии, в которой наружная клеточная мембрана содержит липополисахарид; и diderm бактерии, в которой наружная клеточная мембрана состоит из Миколиновые кислоты (например , микобактерии ).

Кроме того, ряд бактериальных таксонов (включая Negativicutes , Fusobacteria , Synergistetes и Elusimicrobia ) , которые являются либо частью филюма Firmicutes или ветви в его близости находится также обладать структурой diderm клеток.

Тем не менее, сохраняется подпись INDEL (CSI) в HSP60 ( GroEL ) белка отличает все традиционные фил грамотрицательных бактерий (например, Proteobacteria , Aquificae , хламидии , Bacteroidetes , Chlorobi , цианобактерии , Fibrobacteres , Verrucomicrobia , Planctomycetes , Spirochetes , Acidobacteria ) от этих других атипичная diderm бактерий, а также другие фил из monoderm бактерий (например, Actinobacteria , Firmicutes , Thermotogae , Chloroflexi ). Наличие этого CSI во всех секвенированных видах обычного липополисахарида содержащих грамотрицательную бактериальной фил свидетельствует о том, что эти филюмы бактерий образуют монофилетические клады и что никакой потери внешней мембраны из любого вида из этой группы не произошла.

Пример вида

В протеобактерии являются одним из основных филюм грамотрицательных бактерий, в том числе кишечной палочки ( кишечной палочки ), Salmonella , Shigella , и другие энтеробактерии , Pseudomonas , Moraxella , Helicobacter , Stenotrophomonas , Bdellovibrio , уксуснокислых бактерий , Legionella и т.д. Другие известные группы грамотрицательные бактерии включают цианобактерии , спирохета , зеленый серу и зеленые бактерии без серы .

С медицинской точки зрения соответствующих грамотрицательными кокки включают в себя четыре типа , которые вызывают венерические заболевания ( гонококки ), а менингит ( менингококк ) и респираторные симптомы ( моракселл катаралис , гемофильные ).

С медицинской точки зрения соответствующие грамотрицательные бациллы включают в себя множество видов.

Некоторые из них вызывают , прежде всего , проблемы с дыханием ( клебсиелл пневмонии , легионелл , синегнойной палочки ), в первую очередь мочевых проблем ( кишечной палочки , Proteus Mirabilis , Enterobacter клоаки , Serratia marcescens ), и прежде всего желудочно — кишечного тракта ( Helicobacter Pylori , сальмонелла Enteritidis , сальмонеллы брюшного тифа ).

Грамотрицательные бактерии , связанные с внутрибольничными инфекциями включают Acinetobacter baumannii , которые вызывают бактериемии , вторичный менингит и вентилятор-ассоциированной пневмонии в больничных отделениях интенсивной терапии.

Бактериальная трансформация

Преобразование является одним из трех способов горизонтального переноса генов , в которых экзогенный генетический материал проходит от бактерии к другому, а два другим , являющейся конъюгации (перенос генетического материала между двумя бактериальными клетками в непосредственном контакте) и трансдукции (введение чужеродной ДНК с помощью бактериофага вирус в бактерии — хозяина). В трансформации, генетический материал проходит через промежуточную среду, а поглощение полностью зависит от бактерии — реципиента.

В 2014 было известно , чтобы иметь возможность трансформации, примерно поровну разделены между около 80 видов бактерий , грамположительных и грамотрицательных бактерий; число может быть завышение , так как некоторые из отчетов поддерживается отдельными бумагами.

Трансформация изучена с медицинской точки зрения важных видов грамотрицательных бактерий , таких как Helicobacter Pylori , легионелл , менингококк , гонококков , гемофильной и холерного вибриона .

Кроме того , было изучено в грамотрицательных видов , обитающих в почве , такие как Pseudomonas stutzeri , Acinetobacter baylyi и грамотрицательных патогенов растений , таких как Ralstonia solanacearum и Xylella fastidiosa .

Медицинское лечение

Один из нескольких уникальных характеристик грамотрицательных бактерий является структурой бактериальной наружной мембраны . Наружная листовка этой мембраны содержит сложный липополисахарид (LPS) , чей липидную часть выступает в качестве эндотоксина.

Если грамотрицательные бактерии попадают в кровеносную систему , то liposaccharide может вызвать токсическую реакцию. Это приводит к лихорадке, увеличению частоты дыхания и низкое кровяное давление. Это может привести к опасным для жизни септического шока .

Наружная мембрана защищает бактерии от нескольких антибиотиков , красителей и моющих средств , которые , как правило , либо повредить внутреннюю мембрану или клеточную стенку , изготовленную из (пептидогликана). Наружная мембрана обеспечивает эти бактерии с устойчивостью к лизоциму и пенициллину .

Периплазматическое пространство (пространство между двумя клеточными мембранами) также содержит ферменты , которые разрушают или модифицируют антибиотики.

Препараты обычно используются для лечения грамотрицательных инфекций , включают амино-, карбоксильные и уреидо пенициллины (ампициллин, амоксициллин, pipercillin, Ticarcillin) эти препараты могут быть объединены с ингибиторами бета-лактамаз для борьбы присутствие ферментов , которые могут переварить эти препараты (известный как бета- лактамазы) в пери-пространстве. плазменные Другие классы лекарств , которые имеют грамотрицательный спектр включают цефалоспорин, монобактам (Aztreonam), aminogylosides, хинолоны, макролиды, хлорамфеникол, фолиевые кислоту, а также антагонист карбапенему.

Патогенная способность грамотрицательных бактерий часто связана с определенными компонентами их мембраны, в частности, на LPS.

У людей, присутствие ЛПСА вызывает врожденный иммунный ответ , активируя иммунную систему и производить цитокин (гормональные регуляторы).

Воспаление является общей реакцией на продукцию цитокинов, которые также могут производить токсичность хоста. Врожденный иммунный ответ на LPS, однако, не является синонимом патогенности, или способностью вызывать болезнь.

Орфографический примечание

Прилагательные грам-положительных и грам-отрицательных проистекают из фамилии Ганса Христиана Gram , датский бактериолог; в одноименном прилагательных , их начальная буква может быть либо капитала G или строчной г , в зависимости от того, какой стиль руководства (например, что из CDC ), если таковые имеются, определяет документ записывается. Это дополнительно поясняется на Граму § Ортографической примечание .

Смотрите также

  • Грамм-неопределенный
  • Низшие растения
  • Внешний мембранный рецептор

Рекомендации

Источник: https://ru.qwe.wiki/wiki/Gram-negative_bacteria

Как различить бактерии: грамотрицательные или грамположительные

В микробиологии этот метод приравнивается к сложным. На бактерии действуют основным и дополнительным красителями, а также обесцвечивающим веществом. Наглядно весь процесс окрашивания можно представить следующими шагами:

  1. Предметное стекло очищают от жира и покрывают тонким слоем собранного мазка, после чего высушивают его естественным путем.
  2. Фиксируют физическим или химическим способом, вызывая коагуляцию белков.
  3. Через фильтр-бумагу наносят первый краситель и оставляют в покое на пару минут.
  4. После чего убирают пигмент, добавляют на стекло раствор Люголя и выдерживают одну минуту.
  5. Удаляют йодистый раствор, а бактерии промывают этиловым спиртом до обесцвечивания.
  6. Ополаскивают стекло дистиллированной водой около минуты.
  7. Наносят на стекло второй краситель и оставляют его не более чем на 5 минут.
  8. Снова ополаскивают и высушивают фильтр-бумагой.

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.

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.

  Описание и фото малярийных комаров

Читайте также:  Стоит ли делать прививки детям: мнение врачей

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.

Бактерии: кто они?

Микроорганизмы широко распространены как в окружающем мире, так и внутри человеческого тела.

Некоторые из них используются в медицине, фармакологии, пищевой промышленности. Сравнительно небольшую их часть принято делить на группы: патогенные и условно-патогенные. Первый тип вызывает инфекционные недуги, а второй представляет собой человеческую микрофлору.

Причем условные патогены могут вызывать воспалительные процессы при условии ослабления иммунитета. Кроме прочего, они отличаются размерами и строением оболочки.

Грамположительные бактерии, клеточная стенка которых довольно крупная, и грамотрицательные микроорганизмы, с тонким защитным слоем, имеют существенные отличия.

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.

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.

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.

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.

Ганс Христиан Грам достоин памятника

Дания дала миру удивительного человека, почти полную тёзку великого сказочника Андерсена. Но Грам не сочинял сказок. Мировую известность ему принес его знаменитый метод окраски микроорганизмов, по которому все царство бактерий можно разделить на две большие группы: грамположительные и грамотрицательные бактерии.

Особенности строения грамположительных и грамотрицательных бактерий «в двух словах» объясняется так:

  • грамположительные бактерии образуют споры, экзотоксины, имеют оболочку, легко проницаемую для антибиотиков и окрашиваются в синий цвет анилиновым красителем;
  • грамотрицательная флора не образует спор, «вооружение» и толщина клеточной стенки у них толще, они образуют эндотоксины, и «достать» эту флору лекарствами гораздо труднее. Окрашиваются в красный цвет фуксином, после удаления анилинового красителя.

Те, кто окрашивается положительно, способны удерживать анилиновый краситель, и его «нельзя отмыть».

Это спорообразующие кокки, клостридии, бациллы, коринебактерии они прокрашиваются в красно – фиолетовый цвет.

Клеточная стенка грамотрицательных бактерий неспособна удержать комплекс анилинового красителя, он легко вымывается, и эти микробы хорошо воспринимают последующее окрашивание в синий цвет.

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.

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.

  Лечение хламидиоза у женщин и мужчин: препараты, схема

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.

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:

Симптомы и профилактика половых инфекционных заболеваний

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

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

Болезнетворные бактерии в организме человека и методы борьбы

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

Источник: https://manexpert.club/parazity/kak-razlichit-bakterii-gramotritsatelnye-ili-grampolozhitelnye.html

Ссылка на основную публикацию