GRAM POZITIVNE BAKTERIJE: KARAKTERISTIKE, STRUKTURA, BOLESTI - BIOLOGIJA - 2025

U Gram pozitivne bakterije su skupina prokariotskih organizama bojane tamno plavu ili ljubičastu kada se koristi bojenje po Gramu. Razlikuju se od gram negativnih po tome što potonje obojavaju blijedo crvenu ili ružičastu boju. Ova razlika je zbog sastava ovojnice stanica obje skupine organizama.

Neke bakterije ne mrlje se po Gramovoj mrlji, ali se smatraju i Gram pozitivnim zbog velike molekularne sličnosti s drugim članovima grupe. Općenito, oni su vrlo raznoliki organizmi i mogu biti, na primjer, u obliku bacila ili kokosa, oblikovati endospore ili ne, biti mobilni ili nepokretni.

Corynebacterium diphtheriae laboratorijska kultura. Preuzeto i uredjeno iz: Copacopac.

Neke Gram pozitivne bakterije su medicinski važne jer su patogene kod ljudi, među njima su, primjerice, predstavnici rodova Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus i Clostridium, koji uzrokuju bolesti koje u nekim slučajevima mogu biti fatalne.

Opće karakteristike

Njihova glavna karakteristika, a koja grupi daje ime, jest činjenica da se mrlje tamnoplave ili ljubičaste boje podvrgnuvši mrlji od Grama. To je zbog činjenice da oni imaju nekoliko slojeva peptidoglikana koji su međusobno umreženi, tvoreći snažnu skelu koja zadržava boju tijekom navedenog postupka, a koji formira staničnu stijenku.

Te bakterije imaju jednu citoplazmatsku membranu koja je po prirodi lipidna. S druge strane, Gram negativne bakterije, umjesto samo jedne, imaju dvije lipidne membrane, od kojih je jedna izvan stanične stijenke.

Dva sloja koja čine staničnu ovojnicu (stanična stijenka i citoplazmatska membrana) spojena su molekulama lipoteikoične kiseline. Ove kiseline služe bakterijama kao helatnim agensima.

Uz to, sadrži teihoične kiseline, koje zauzvrat sadrže fosfatne skupine koje daju opći negativni naboj staničnoj površini.

Neke vrste mogu predstavljati flagele i u takvim slučajevima sadrži samo dva prstena kao potporu za razliku od flagela po Gramu negativnih bakterija koje su podržane sa četiri prstena.

Struktura

Prosječna prokariotska stanica.

Tipična Gram pozitivna bakterija sastoji se od sljedećih struktura: jednog kromosoma (koji nije okružen nuklearnom membranom), ribosoma, citoplazme, citoplazmatske membrane i stanične stijenke. Uz to, mogu biti ili ne moraju biti flagele, fimbrije ili stupovi, kapsule i spore.

Stanični zid

Sastoji se od više slojeva peptidoglikana koji tvore debeli sloj, u koji se spajaju teihoične kiseline, odnosno šećeri koji se povezuju s N-acetil muramnom kiselinom prisutnom u peptidoglikanima, a njihova je funkcija stabiliziranje stanične stijenke.

Vanjsko lice sloja peptidoglikana općenito je prekriveno različitim vrstama proteina, ovisno o vrsti bakterija. Još jedna karakteristika stijenke ovih bakterija je odsutnost endotoksina.

Stanična stijenka odvojena je od citoplazmatske membrane periplazmom, međutim obje su također spojene molekulama lipoteikoične kiseline.

Stanična membrana

Stanična membrana je tanka struktura (8 nm) predstavljena lipidnim dvostrukim slojem, s masnom kiselinom raspoređenom prema unutrašnjosti dvostrukog sloja i glicerolom orijentiranim prema vanjskoj strani stanice.

Ovaj je sastav sličan sastavu većine bioloških membrana, međutim razlikuje se od eukariotske stanične membrane po tome što nedostaju steroli u bakterijama.

Citoplazma

Riječ je o vrlo finoj koloidnoj otopini, nazvanoj citosol, u kojoj se nalaze ribosomi i druge makromolekule. Također sadrži područje niže gustoće (nukleoid), unutar kojeg se nalazi nasljedni materijal.

Bakterijska DNA

Nasljedni materijal sastoji se od dvostrukog niza DNK u kružnom obliku i namotanog na sebe. Ova DNK nije povezana s histonima, ali je povezana s drugim osnovnim proteinima.

fimbriae

Fimbrije su vlaknaste strukture proteinske naravi, manjeg su promjera u odnosu na flagele i ne koriste se za pomicanje. Iako su mnogo češće strukture u Gram negativnim bakterijama, ima ih i nekoliko gramno pozitivnih vrsta.

Kapsula

To je općenito polisaharidna mukozna ovojnica koja tvori gel koji se prianja za stanicu i nalazi se vanjski prema staničnoj stijenci. Štiti bakterijsku stanicu od fagocitoze, a njezina prisutnost povezana je s virulencijom bakterija.

Razlike između gram-pozitivnih (lijevo) i gram-negativnih (desno) bakterija. Preuzeto i uređeno s:

spore

Neke obitelji Gram pozitivnih šipki proizvode endospore koje su vrlo otporne na nepovoljne uvjete kao što su visoke temperature, isušivanje, zračenje, kiseline, kao i kemijska dezinfekcijska sredstva.

bolesti

Najmanje sedam rodova gram-pozitivnih bakterija sadrži predstavnike koji su patogeni u ljudima: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus i Clostridium. Među bolestima koje izaziva ova vrsta bakterija su:

Hansenova bolest ili lepre

To je bolest koja utječe na sluznicu, kožu, kosti, testise, oči i periferne živce. Uzrokuje ga vrsta Mycobacterium leprae. To je omalovažavajuće stanje koje može uzrokovati kožne lezije, smanjenu osjetljivost na dodir, bol i vrućinu u obje skupine ekstremiteta.

Također može uzrokovati papule ili kvržice, uništavanje tkiva, kao što su nosna ili pinna hrskavica, kao i gubitak osjeta u perifernim živcima. Hansenova bolest prenosi se kontaktom s osobe u zaraznoj fazi na zdravog pojedinca s genetskom predispozicijom za bolest.

Liječenje bolesti je dugo, može trajati do dvije godine i sastoji se uglavnom od primjene sulfona, Dapsona (DDS), rifampicina i klofazimina.

Botulizam

To je zarazno trovanje uzrokovano neurotoksinom koji izlučuje bakterija Clostridium botulinum. To izaziva lepršavu paralizu skeletnih mišića i zatajenje parasimpatičkog živčanog sustava jer blokira otpuštanje acetilkolina, što sprečava prijenos živčanog impulsa.

Ostali simptomi trovanja uključuju nereaktivnu dilataciju zjenica, bol u trbuhu, suha usta, dispneju, poteškoće s gutanjem i govorom, dvostruki vid, ptozu očnih kapaka, zatvor i paralizu.

Otrovanje se obično događa gutanjem slabo pripremljene ili loše konzervirane hrane, zagađivanjem otvorenih rana, pa čak i namjernom uporabom toksina u kozmetičke svrhe ili za liječenje neuromuskularnih bolesti. Liječenje se sastoji od ABE trovalentnog botulinskog antitoksina protiv kopita i respiratorne pomoći.

Tetanus

Akutna bolest uzrokovana bakterijom Clostridium tetani. Neurotoksini koje proizvodi ova bakterija uzrokuju grčeve, krutost mišića i nestabilnost autonomnog živčanog sustava. Također uzrokuje poteškoće u gutanju, groznicu, dippneju i kontrakciju cijelog tijela.

Bakterije proizvode dvije vrste neurotoksina, tetanolizin i tetanospasmin. Potonji je odgovoran za trajne kontrakcije tonika i klonične kontrakcije koje dovode do grčeva u mišićima.

Bakterija je kozmopolitska, a nalazi se u tlu, na morskom dnu, u hrđavim metalima i u izmetu nekih životinja. Može se dobiti prodorom otvorenih rana prilikom dodira s tlom, stajskim gnojem ili drugim onečišćenim materijalom, posjekotinama ili raztrganima hrđavim materijalima, pa čak i ugrizom ili ogrebotinom životinja.

Liječenje uključuje čišćenje rana hidrogen peroksidom, ostavljanje rane otvoreno, uklanjanje nekrotičnog tkiva, primjenu metronidazola i tetanusnog seruma ili humanog tetanusnog imunoglobulina. Tetanus se može spriječiti cjepivima koja se moraju davati pojačivačima kako bi se osigurala njihova učinkovitost.

Difterija

Difterija je zarazna bolest koju uzrokuju bakterije Corynebacterium diphtheriae. Toksin koji izlučuje ova bakterija uzrokuje pojavu pseudo membrane na sluzokožnim površinama gornjih dišnih i probavnih puteva, što uzrokuje, između ostalih patologija, grlobolju, vrućicu, lokalnu bol i upalu.

Najčešći klinički oblici bolesti uključuju farne, tonzilarne, grkljane, nazalne i kožne oblike. Bolest može dovesti do smrti od asfiksije uslijed mehaničke opstrukcije uzrokovane pseudomembranama.

Ova se bolest prenosi s bolesne osobe na zdravu osobu putem čestica nošenih tijekom disanja, iako se ona može steći i kontaktom s izlučevinom koja se javlja kod kožnih lezija.

Bolest se može spriječiti cijepljenjem difterijskim toksoidom ili liječiti davanjem eritromicina (oralno ili parenteralno), penicilina G ili prokaina Penicilina G, u razdoblju od dva tjedna.

Primjeri

Corynebacterium diphtheriae

Ova Gram pozitivna bakterija je šipka koja ima oblik ravne ili blago zakrivljene mlake. To je bakterija koja je vrlo otporna na ekstremne uvjete okoliša. Samo sojevi lizogenizirani bakteriofazima su patogeni i sposobni stvarati difteriju.

Ova vrsta je ne pokretna jer ne predstavlja flagellum. Njegova stanična stijenka sadrži, između ostalih spojeva, arabinozu, galaktozu i manozu. Karakterizira ga i to što je fakultativno anaerobno, ne proizvodi spore i ima granule u svojoj citoplazmi koje obojaju ljubičasto-plavu boju metilen plavom bojom.

Mycobacterium tuberculosis

Skenirajuća elektronska mikrografija bakterije Mycobacterium tuberculosis. Preuzeto i uređeno iz: NIAID.

Stroge aerobne bakterije otporne na smrzavanje i isušivanje. Karakterizira ga otpornost na kiselinu i alkohol. To je najveći uzročnik tuberkuloze na svijetu. Njeni simptomi uključuju vrućicu, gubitak težine, znojenje, kašalj s gnojnim ispljuvak, kao i lezije tkiva.

Liječenje bolesti uključuje rifampin, izoniazid, fluorokinone, amikacin, kanamicin i kapreomicin, međutim, sojevi otporni na ove lijekove postaju sve češći.

Bacillus cereus

To je bacil s brojnim flagelama na svojoj staničnoj površini i velikim plazmidom, sposoban za sporulaciju u prisutnosti kisika. To je vrlo otporna bakterija i može preživjeti u širokom rasponu temperatura. Osim toga, njegove spore odolijevaju dehidraciji i zračenju, kao i visokim i niskim temperaturama.

To je jedna od vrsta bakterija odgovornih za većinu izbijanja bolesti prenesenih hranom, uključujući bolest poznatu kao sindrom pržene riže, koja se obično izaziva jedenjem kuhane riže koja se čuvala na sobnoj temperaturi. prije prženja za konzumiranje.

Reference

1. Gram-pozitivne bakterije. Na Wikipediji. Oporavilo sa: en.wikipedia.org.
2. Gram-pozitivne bakterije. Oporavak od:urs.lumenlearning.com.
3. Pneumokokne infekcije. U Access Medicine. Oporavak od: accessmedicine.mhmedical.com.
4. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall i BJ McCarthy (1978). Mikrobiologija. 2. izdanje. Holt, Rinehart i Winston.
5. S. Hogg (2005). Bitna mikrobiologija. John Wiley & Sinovi, LTD.
6. C. Lyre. Corynebacterium difterija: opće karakteristike, taksonomija, morfologija, kultura, patogeneza. Oporavilo od: lifeder.com.
7. C. Lyre. Bacillus cereus: karakteristike, morfologija, stanište, simptomi zaraze, liječenje. Oporavilo od: lifeder.com.