introduction
Les Gram-négatives sont des bactéries qui, après avoir subi la technique de coloration de Gram, prennent une couleur allant du rose au rouge.
Paroi cellulaire bactérienne
La paroi cellulaire bactérienne peut être définie comme une structure rigide qui enferme la cellule bactérienne lui conférant une certaine résistance et conditionnant sa forme.
L'élément fondamental qui constitue la paroi cellulaire bactérienne est le peptidoglycane (autrement appelé mucopeptide bactérien ou murein).
Le peptidoglycane est un polymère constitué de longues chaînes de polysaccharides linéaires, reliées entre elles par des liaisons croisées entre les résidus d'acides aminés.
Les chaînes polysaccharidiques sont composées de la répétition d'un disaccharide, qui à son tour se compose de deux monosaccharides : le N-acétylglucosamine (ou HARCELER) et acide N-acétylmuramique (ou NAM), reliés entre eux par des liaisons -1,6 glycosidiques.
Les disaccharides sont alors liés entre eux par des liaisons glycosidiques de type -1,4.
Lié à chaque molécule de NAM, nous trouvons une "queue" de cinq acides aminés (un pentapeptide) se terminant par deux acides aminés égaux, plus précisément par deux molécules de D-Alanine.
Ce sont précisément ces molécules terminales de D-Alanine qui - suite à l'action de l'enzyme transpeptidase - permettent la formation de réticulations entre les chaînes parallèles du peptidoglycane.
Plus précisément, la transpeptidase est à l'origine d'une liaison peptidique entre le troisième acide aminé d'une chaîne polysaccharidique et le quatrième acide aminé de la chaîne polysaccharidique parallèle.
Fonctions de la paroi cellulaire
La paroi cellulaire bactérienne joue un rôle protecteur très important vis-à-vis de la cellule bactérienne, mais pas seulement, elle est également capable de réguler le transport de substances à l'intérieur de la cellule elle-même.
Par conséquent, on peut dire que les principales fonctions de la paroi cellulaire sont :
- Empêche la dégradation des cellules bactériennes due à la pression osmotique. En effet, très souvent, les bactéries vivent dans des milieux hypotoniques, c'est-à-dire dans des milieux où de grandes quantités d'eau sont présentes et qui sont "plus diluées" que le milieu interne de la cellule bactérienne. Cette différence de concentration provoque le passage de l'eau de la environnement externe (moins concentré) à l'intérieur de la cellule bactérienne (plus concentré) pour tenter d'égaliser la concentration entre les deux environnements. L'entrée incontrôlée de l'eau ferait gonfler la cellule bactérienne jusqu'à son éclatement (lyse osmotique).
La fonction de la paroi cellulaire est précisément celle de résister à la pression extérieure de l'eau, empêchant ainsi le gonflement et la lyse bactérienne. - Protéger la membrane plasmique et l'environnement cellulaire des molécules ou substances nocives pour la bactérie elle-même.
- Réguler l'entrée des nutriments dans la cellule bactérienne.
Tout ce qui a été décrit jusqu'à présent est valable à la fois pour la paroi cellulaire des Gram-négatifs et pour la paroi cellulaire des Gram-positifs.
Cependant, le but de cet article étant de fournir des informations sur les caractéristiques des bactéries Gram-négatives, seule la paroi cellulaire de ces dernières sera décrite ci-dessous et celle des bactéries Gram-positives ne sera pas considérée.
Paroi cellulaire à Gram négatif
Dans la paroi Gram-négative, la liaison peptidique qui se forme entre les chaînes polysaccharidiques du peptidoglycane est directe.
La paroi cellulaire des Gram-négatifs est très fine et a une épaisseur de 10 nm, mais elle est assez complexe, puisque le peptidoglycane est entouré d'une membrane externe qui lui est ancrée.
La membrane externe est constituée d'une feuille interne de type phospholipide et d'une feuille externe formée par lipopolysaccharide (ou LPS).
La membrane externe et le peptidoglycane sont reliés entre eux par lipoprotéines. Puisque la présence de lipoprotéines uniquement sur la membrane externe gênerait le passage des molécules hydrophiles, d'autres complexes protéiques particuliers sont également présents sur la membrane. porine. Les porines sont des canaux qui permettent le passage de petites molécules hydrophiles.
Pour le transport de molécules plus grosses, d'autre part, d'autres protéines de transport sont présentes, je transporteurs.
L'espace présent entre la membrane externe et le peptidoglycane est appelé périplasme et contient des protéines et des enzymes ayant des fonctions biologiques.
Le lipopolysaccharide est remplacé par trois parties distinctes :
- Une partie lipidique interne appelée lipide A qui a des fonctions endotoxines, donc il joue un rôle important dans la pathogénicité des Gram-négatifs;
- Une portion centrale de polysaccharide appelée coeur;
- Une chaîne polysaccharidique externe appelée antigène O. Ce polysaccharide est constitué de sucres simples de diverses natures, regroupés en blocs de trois ou cinq unités et répétés plusieurs fois pour former des molécules présentant certaines caractéristiques antigéniques typiques de chaque espèce bactérienne.
Coloration de Gram
La coloration de Gram est un procédé conçu et développé en 1884 par le bactériologiste danois Hans Christian Gram.
La première étape de cette procédure implique la préparation d'un frottis (c'est-à-dire un film mince du matériau à analyser) fixé par la chaleur. En d'autres termes, un échantillon des bactéries à analyser est placé sur une lame et - grâce à l'utilisation de la chaleur - les micro-organismes sont tués et bloqués sur la lame elle-même (fixation à chaud). Après avoir préparé le frottis, vous pouvez procéder à la coloration proprement dite.
La technique de coloration de Gram comporte quatre étapes principales.
La phase 1
Le frottis thermofixé doit être enduit du colorant violet cristallisé (également connu sous le nom de violet de gentiane) pendant trois minutes. En faisant cela, toutes les cellules bactériennes deviendront violettes.
Phase 2
À ce stade, la La solution de Lugol (solution aqueuse d'iode et d'iodure de potassium, définie comme un mordant, car capable de fixer la couleur) et on laisse agir environ une minute.
La solution de Lugol est polaire et pénètre dans la cellule bactérienne où elle rencontre le cristal violet avec lequel elle forme un complexe hydrophobe.
Phase 3
La lame est lavée avec un agent de blanchiment (généralement de l'alcool ou de l'acétone) pendant une vingtaine de secondes. Après cela, il est lavé à l'eau pour arrêter l'action de l'agent de blanchiment.
A la fin de cette phase, les cellules bactériennes Gram-positives auront conservé la couleur violette.
Les cellules Gram-négatives, en revanche, auront décoloré. Cela se produit parce que l'alcool attaque la structure lipopolysaccharidique de la membrane externe de ces bactéries, facilitant ainsi la perte du colorant précédemment absorbé.
Phase 4
Un deuxième colorant est ajouté à la lame (généralement, fuchsine acide ou safranine) et laissez agir quelques minutes.
A la fin de cette phase, les cellules bactériennes Gram-négatives préalablement décolorées prendront une couleur allant du rose au rouge.
Types de bactéries à Gram négatif
Comme le groupe Gram-positif, le groupe Gram-négatif comprend également de nombreuses espèces bactériennes.
Ci-dessous, certaines des principales bactéries appartenant à ce groupe seront brièvement illustrées.
Escherichia coli
L"E. coli c'est une bactérie normalement présente dans la flore bactérienne intestinale humaine, mais chez les sujets immunodéprimés elle peut donner lieu à des infections opportunistes.
En fait, E. coli il est responsable d'infections opportunistes à l'origine de pathologies telles que l'urétrocystite, la prostatite, la méningite néonatale, la colite entérohémorragique, la diarrhée aqueuse ou la diarrhée du voyageur ou le sepsis.
Selon le type d'infection qui E. coli déclencheurs, différents types d'antibiotiques peuvent être utilisés. Les médicaments les plus couramment utilisés sont les carbapénèmes, certaines pénicillines, les monobactames, les aminosides, les céphalosporines ou les macrolides (comme la clarithromycine ou l'azithromycine).
Bactéries appartenant au genre Salmonella
Ces bactéries sont responsables d'infections du tractus gastro-intestinal qui peuvent provoquer des maladies telles que la gastro-entérite, le typhus (fièvre entérique) et la diarrhée.
La ciprofloxacine, l'amoxicilline ou la ceftriaxone sont généralement utilisées pour combattre les infections causées par ces bactéries.
Klebsiella pneumoniae
Là K. pneumoniae il est responsable d'infections des voies génito-urinaires qui provoquent des cystites, des prostatites ou des urétrocystites et des infections des voies respiratoires qui provoquent des abcès pulmonaires ou des pneumonies.
Pour le traitement des infections par K. pneumoniae les céphalosporines, les carbapénèmes, les fluoroquinolones ou certains types de pénicillines sont utilisés.
Bactéries appartenant au genre Shigella
Ces micro-organismes sont responsables de l'apparition de maladies telles que la dysenterie bacillaire et la gastro-entérite aiguë.
Les fluoroquinolones sont généralement utilisées pour traiter ce type d'infection.
Vibrions (ou Vibrio)
Les vibrions sont des bacilles courbes, c'est-à-dire des bactéries caractérisées par une forme en « virgule ».
Parmi les vibrions pathogènes pour l'homme, on retiendra :
- Vibrio cholerae, responsable de l'apparition du choléra. Généralement, les infections de V. cholerae ils sont traités avec des tétracyclines ou des fluoroquinolones.
- Vibrio parahaemolyticus, responsable de gastro-entérite, d'entérocolite, de diarrhée et de syndrome dysentérique.
En cas d'infection par V. parahaemolyticus des antibiotiques tels que les fluoroquinolones ou les tétracyclines peuvent être utilisés. Dans certains cas, l'antibiothérapie peut être évitée et un traitement symptomatique peut être poursuivi.
Bactéries appartenant au genre Yersinia
Les bactéries du genre Yersinia sont des bacilles, c'est-à-dire des bactéries caractérisées par une forme cylindrique.
Parmi les Yersinia pathogènes pour l'homme, on retiendra :
- Yersinia enterocolitica, responsable de "l'apparition" d'infections gastro-intestinales qui provoquent des maladies telles que la gastro-entérite aiguë ou l'adénite mésentérique. Y. enterocolitica ils sont généralement traités avec des antibiotiques tels que les fluoroquinolones, les sulfamides ou les aminosides.
- Yersinia pestis, responsable de l'apparition de la peste bubonique. Y. pestis ils peuvent être traités par des aminosides, du chloramphénicol ou des fluoroquinolones.
Campylobacter jejuni
Les C. jejuni c'est un bacille spiralé responsable de l'apparition d'entérites aiguës et de diarrhées.
Les infections causées par lui peuvent être traitées avec des macrolides (comme, par exemple, l'érythromycine) ou avec des fluoroquinolones.
Helicobacter pylori
H. pylori c'est un bacille courbe responsable de l'apparition de maladies gastro-intestinales telles que la gastrite chronique active et l'ulcère gastroduodénal.
Traitement pour "l'éradication de"Helicobacter pylori prévoit l'utilisation de trois types de médicaments différents :
- Le bismuth colloïdal, un cytoprotecteur utilisé pour empêcher l'adhésion d'Helicobacter pylori à la muqueuse gastrique ;
- Oméprazole ou un autre inhibiteur de la pompe à protons pour réduire la sécrétion d'acide gastrique ;
- Amoxicilline et/ou clarithromycine, tétracyclines ou métronidazole (médicaments antibiotiques pour tuer les cellules bactériennes).
Haemophilus influenzae
H. influenzae est une bactérie à Gram négatif responsable d'infections des voies respiratoires et du système nerveux pouvant provoquer des otites aiguës, des épiglottites, des sinusites, des bronchites, des pneumonies ou des méningites bactériennes aiguës.
Antibiotiques couramment utilisés pour traiter les infections de H. influenzae ce sont des céphalosporines, des pénicillines ou des sulfamides.
Legionella pneumophila
Là L. pneumophila est une bactérie à Gram négatif responsable de la légionellose, une « infection qui affecte le » système respiratoire.
La légionellose peut être traitée avec des médicaments tels que l'azithromycine, l'érythromycine, la clarithromycine, la télithromycine ou les fluoroquinolones.
