BACTERIS GRAM NEGATIVES: CARACTERÍSTIQUES, ESTRUCTURA, MALALTIES - BIOLOGIA - 2025

Les bacteris Gram negatives són bacteris que no retenen el colorant violeta cristall quan s'empra la tinció de Gram. A causa d'això, es tenyeixen de vermell o rosat tènue, en lloc de blau o violeta com ho fan els bacteris Gram positives. El color adquirit per les Gram negatives es deu a un altre colorant que pot ser fucsina o safranina.

La diferència en la coloració està relacionada amb la naturalesa de la paret cel·lular en els dos grups d'organismes. Durant la tinció, el cristall violeta es fixa a la paret cel·lular bacteriana i més forma un complex insoluble en aigua amb el iode contingut al lugol (un altre compost emprat en la tinció de Gram).

Bacteris Gram negatives de color rosa. Presa i editada de: Microrao.

La paret cel·lular dels bacteris Gram positives és gruixuda i de naturalesa complexa, sent capaç de retenir el complex format pel cristall violeta i el iode, a l'ésser tractada amb alcohol o acetona. La paret cel·lular dels bacteris Gram negatives és més simple i no reté el cristall violeta.

Aquests bacteris són ubiqües i estan presents en pràcticament tots els ambients de la terra capaços de suportar vida. El grup conté espècies patògenes per a l'ésser humà que estan associades a infeccions urinàries, respiratòries i gastrointestinals; algunes de les quals són adquirides en els mateixos centres de salut (nosocomials).

Característiques generals

La principal característica d'aquest grup de bacteris és que es tenyeixen de vermell o rosat amb la tècnica de tinció de Gram. Durant aquesta tècnica de tinció diferencial, tots els bacteris es tenyeixen de blau o violeta, però només les Gram positives són capaços de retenir tal coloració després de ser tractades amb alcohol o acetona.

Aquests bacteris presenten dues membranes lipídiques, una d'elles representada per la membrana citoplasmàtica i una altra addicional externa a la paret cel·lular. Es presenta exclusivament en les Gram negatives i generalment està composta de fosfolípids i lipopolisacàrids.

El component lipídic dels lipopolisacàrids de la membrana externa és conegut com lípid A i actua com una endotoxina que, d'entrar a el sistema circulatori, provoca una reacció tòxica que pot desencadenar fins i tot en un xoc endotòxic.

La paret cel·lular està composta de peptidoglicanos formant una capa fina, i no té àcids teicoicos i lipoteicoicos, a l'contrari del que succeeix en les Gram positives, les quals estan composta per diverses capes de peptidoglicanos i presenta els dos tipus d'àcids. Aquests serveixen per ancorar l'embolcall nuclear a la membrana citoplasmàtica.

Els flagels dels bacteris Gram negatives, quan estan presents, tenen quatre anells de suport (dos per cada membrana), mentre que en els bacteris Gram positives presenten només dos anells de suport, ja que elles només tenen una membrana.

estructura

Cèl·lula procariota mitjana.

Totes els bacteris no tenen nucli i el material cromosòmic no es troba separat de l'citoplasma per una membrana nuclear. En el citoplasma també es troben immersos els ribosomes.

Un bacteri Gram negativa consta de dues membranes cel·lulars i una paret cel·lular entre ambdues. Entre la paret cel·lular i la membrana interna es troba el periplasma. A més d'això, en ocasions pot presentar flagels, fímbries, càpsula i molt excepcionalment espores.

Paret cel·lular

La paret cel·lular està composta principalment de peptidoglicà, un polímer constituït per unitats repetides de N-acetil Glucosamina i àcid N-acetilmurámico i que formen una capa prima.

La membrana externa es troba estretament unida a l'peptidoglicà i forma part de la paret cel·lular dels bacteris Gram negatives.

membrana externa

La membrana externa conté fosfolípids, lipopolisacàrids i proteïnes de membrana. Els lipopolisacàrids estan formats pel lípid A (porció lipídica), el polisacàrid O i, entre tots dos, una altra cadena de polisacàrids. El lípid A està immers en la membrana i el polisacàrid O a la cara externa.

El lipipopolisacárido (LPS) és una endotoxina, el potencial tòxic es deu a l'lípid A. Com que aquest lípid està immers en la membrana, el seu efecte tòxic apareix només quan la cèl·lula bacteriana és lisada.

periplasma

Substància gelatinosa composta per aigua i grans concentracions de proteïnes i peptidoglicà. De gran importància en el metabolisme energètic dels bacteris Gram negatives, se situa entre la paret cel·lular i la membrana citoplasmàtica (espai periplasmàtic).

Imatge a l'microscopi (Augment X1000) de bacteris Gram-positives (Staphylococcus aureus, en violeta) i Gram-negatives (Escherichia coli, en rosat). Presa i editada de: I tambe.

membrana cel·lular

La membrana cel·lular és l'estructura que delimita l'espai intracel·lular de medi extern. És una membrana semipermeable, d'uns 8 nm, de naturalesa lipídica, de constitució similar a la d'altres bacteris i que es diferencia a la membrana eucariota perquè aquesta última presenta esterols, mentre que la bacteriana no.

citoplasma

És el contingut cel·lular delimitat per la membrana citoplasmàtica i que conté en suspensió ribosomes, nucleoide i diverses macromolècules.

ribosomes

En els bacteris Gram negatives dels ribosomes poden presentar en forma individual en el citoplasma, en grups o en cadenes associades a ARN missatger, denominades polirribosomas.

ADN bacterial

Com a la resta dels bacteris, l'ADN bacterià no està contingut dins d'un nucli. Aquest material genètic està compost per una doble cadena d'ADN de forma circular.

Fímbries o pilis

Les fímbries o pilis són estructures filiformes que es troben distribuïdes a la superfície externa de bacteris Gram negatives, principalment. Malgrat la seva semblança amb els flagels, no són utilitzades per al desplaçament sinó per a altres funcions com adherir-se als teixits de l'hoste o per a la reproducció.

càpsula

La càpsula és una estructura que pot estar present en qualsevol tipus de bacteri. No és una estructura vital, ja que la seva pèrdua no afecta viabilitat del bacteri, però si és important ja que protegeix a l'organisme de la fagocitosi. Quan és present, es troba externament a la paret cel·lular.

Està constituïda generalment per polisacàrids d'aparença mucosa. Constitueix un factor de virulència d'alguns bacteris.

espores

Aquestes estructures es troben gairebé exclusivament en bacils Gram positius, excepte per una sola espècie Gram negativa (Coxiella burnetti) que també les té. Es formen a l'interior de l'organisme, per la qual cosa reben el nom de endòspores i són estructures molt resistents a factors ambientals adversos, així com a la radiació ia desinfectants químics.

flagel

El flagel bacterià és una estructura en forma de fuet la qual és emprada per al desplaçament. El seu nombre i disposició a la superfície bacteriana varia segons l'espècie.

malalties

Els bacteris Gram negatives, especialment les Enterobacteriaceae i els bacteris no fermentatives, presenten gran importància mèdica ja que són els agents causals d'una gran varietat de malalties infeccioses, entre les quals es poden esmentar:

Infeccions de l'tracte urinari

Les infeccions de l'tracte urinari per bacteris Gram negatives poden dividir-se en dos tipus: endògenes i exògenes. Les infeccions endògenes ocorren quan els bacteris colonitzen el tracte gastrointestinal ascendent a través de l'tracte urinari. Les exògenes ocorren generalment per ocupació d'instruments contaminats durant les cures mèdiques.

Aquestes malalties poden presentar símptomes locals, com en el cas de la cistitis i la prostatitis o, per contra, poden presentar símptomes sistèmics els quals inclouen febre i sèpsia, tal com pot ocórrer en la pielonefritis o al abscés renal.

infeccions intraabdominals

Molts bacteris Gram negatives són integrants normals de la flora bacteriana gastrointestinal, sense causar cap tipus de malalties, però són patògens oportunistes que poden causar infeccions si hi ha lesions en el tracte digestiu.

Aquestes infeccions poden ser locals i estar limitades a les parets de l'tracte gastrointestinal, tal com ocorre en la diverticulitis oa la coleocistitis, o poden expandir-se cap a l'interior de la cavitat abdominal causant peritonitis.

El peritoneu és una membrana que cobreix totes les vísceres celómicas, de manera que una infecció d'aquesta membrana ràpidament pot escampar-se a tots els òrgans. Normalment quan passa infecció intraabdominal, sobretot si hi ha abscessos, el tractament amb antibiòtics és insuficient i cal recórrer a opcions quirúrgiques.

Infeccions de l'tracte respiratori

Aquest tipus d'infeccions està associada a una morbiditat i una mortalitat elevades. Generalment ocorre en pacients intrahospitalaris o que han estat sotmesos a tractaments amb antibiòtics. Les malalties respiratòries ocasionades per bacteris Gram negatives inclouen traqueobronquitis i pneumònies.

altres malalties

Els bacteris Gram negatives estan també associades a una altra gran varietat de malalties que inclouen la gonorrea, la meningitis bacteriana, així com la majoria de les infeccions intrahospitalàries.

exemples

Klebsiella pneumoniae

Klebsiella pneumoniae és un bacteri en forma de bastó, que pot trobés de manera individual, en parelles, en cadenes o en grups. No posseeix flagell, ni esporula, però si presenta una càpsula ben desenvolupada.

Aquest bacteri és un patogen oportunista associat a diverses infeccions intrahospitalàries, les quals poden fins i tot ocasionar la mort. En els últims anys han aparegut soques hipervirulentas de difícil tractament i associades amb morbiditats i mortalitats significatives.

Neisseria gonorrhoeae

Aquest bacteri és un diplococ amb els costats adjacents dels cocos aplanats i l'eix major de cada cèl·lula perpendicular a l'eix major de l'parell i generalment presenta càpsula i pilis en la seva superfície. Normalment es troba a l'interior de limfòcits polimorfonuclears. És oxidasa negativa i catalasa positiva.

Neisseria gonorreae és responsable de la malaltia coneguda com gonorrea o blenorrea, la qual és una malaltia de transmissió sexual.

Morganella morganii

Morganella morganii és un bacteri anaeròbica facultativa i oxidasa negativa, que té forma de barra recta, flagel·lada a temperatures inferiors 30 ° C, però flagel·lada a temperatures superiors a aquesta. Es tracta d'un integrant comuna de l'tracte intestinal d'humans i altres espècies.

Tot i trobar-normalment com a comensal de l'tracte digestiu sense causar malalties, és un patogen oportunista que pot ocasionar infeccions de l'tracte urinari, septicèmia, bacterièmia, diarrea, pneumònia, peritonitis bacteriana espontània o angina de Ludwig, entre altres malalties.

referències

1. Spectrum of Infectious Diseases caused by Gram negative bacteri. Recuperat de futurelearn.com
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Microbiology. 2th Edition. Holt, Rinehart & Winston.
3. Gram-negative bacteri. En Wikipedia. Recuperat de en.wikipedia.org
4. C. Lira. Morganella morganii: Característiques, Malalties que pot causar, tractaments. Recuperat de lifeder.com
5. C. Lira. Klebsiella pneumoniae: característiques, morfologia, contagi i malalties. Recuperat de lifeder.com
6. S. Hogg (2005). Essential microbiology. John Wiley & Sons, LTD
7. N. Rodríguez. Bacteris Gram negatives: paret cel·lular. Recuperat de paradais-sphynx.com