グラム陰性菌 - グラム菌 -

入門

グラム陰性菌は、グラム染色技術を受けた後に、ピンクから赤までの範囲の色を帯びる細菌です。

グラム染色は、それらの細胞壁の特徴に従って細菌を分類するために使用される方法です。グラム陰性または陽性の同じグループに属することは、そのグループのさまざまな細菌種の間に系統発生的関係があることを意味するのではありません。

細菌細胞壁

細菌細胞壁は、細菌細胞を取り囲む堅い構造として定義することができ、それにそれに一定の堅牢性を与えそしてその形状を調整する。

細菌の細胞壁を構成する基本的な要素は、 ペプチドグリカン （別名、細菌またはムレインムコペプチド ）として知られています。

ペプチドグリカンは、アミノ酸残基間の架橋によって互いに結合した長い直鎖状多糖鎖からなるポリマーである。

多糖鎖は、β-1型グリコシド結合によって一緒に連結された2つの単糖、すなわちN-アセチルグルコサミン （またはNAG ）からなる二糖の繰り返しによって構成される。、6。

二糖類は次にβ－１，４型グリコシド結合で互いに結合される。

ＮＡＭの各分子に結合して、我々は、２つのアミノ酸、より正確には２つのＤ−アラニン分子で終わる５つのアミノ酸（ ペンタペプチド ）の「尾部」を見つける。

酵素トランスペプチダーゼの作用に続いて、ペプチドグリカンの平行鎖間の架橋の形成を可能にするのは、これらの末端D-アラニン分子である。

より具体的には、トランスペプチダーゼは、多糖鎖の3番目のアミノ酸と平行多糖鎖の4番目のアミノ酸との間のペプチド結合に由来する。

細胞壁機能

細菌細胞壁は細菌細胞に対して非常に重要な保護的役割を果たすが、それだけではなく、細胞自体内の物質の輸送を調節することもできる。

したがって、細胞壁の主な機能は次のとおりです。

浸透圧による細菌細胞の破壊を防ぎます。実際、細菌は低張環境、すなわち大量の水が存在し、細菌細胞の内部環境より「より希釈されている」環境に住んでいることが非常に多い。この濃度の差は、２つの環境間の濃度を等しくしようとして、水を外部環境（より低濃度）から細菌細胞（より高濃度）に通過させる。制御されていない水の侵入は、細菌細胞が破裂するまで膨潤させる（浸透圧溶解）。
細胞壁の機能は正確に水の外圧に抵抗することであり、かくして膨張とバクテリア溶解を防ぎます。
原形質膜と細胞環境を同じ拍動に有害な分子や物質から保護します。
細菌細胞への栄養素の侵入を調整します。

これまで説明してきたことは、グラム陰性細胞壁とグラム陽性細胞壁の両方に有効である。

しかしながら、この論文の目的はグラム陰性菌の特性に関する示唆を提供することであるので、後者の細胞壁のみを以下に説明し、グラム陽性菌のそれについては考慮しない。

グラム陰性細胞壁

グラム陰性壁において、ペプチドグリカンの多糖鎖間に形成されたペプチド結合は直接的である。

グラム陰性細胞壁は非常に薄く、１０ｎｍの厚さを有するが、ペプチドグリカンはそれに固定された外部膜によって囲まれているので、かなり複雑である。

外膜は、 リポ多糖 （またはＬＰＳ ）によって形成された内側リン脂質小葉および外側小葉からなる。

外膜とペプチドグリカンはリポタンパク質を介して互いに結合している。外膜上のリポタンパク質のみの存在は親水性分子の通過を妨げるので、 ポーリンと呼ばれる他の特定のタンパク質複合体もまた膜上に存在する。豚は小さな親水性分子の通過を可能にするチャンネルです。

しかしながら、より大きな分子の輸送のために、他の担体タンパク質、すなわち担体がある 。

外膜とペプチドグリカンとの間に存在する空間はペリプラズムと呼ばれ、そして生物学的機能を有するタンパク質および酵素を含む。

リポ多糖は3つの異なる部分に置き換えられます。

したがって、エンドトキシン機能を有するリピドＡと呼ばれる内部脂質部分は、グラム陰性菌の病原性において重要な役割を果たす。
コアと呼ばれる中央の多糖類部分。
抗原Oと呼ばれる外部多糖鎖。この多糖は、3または5単位のブロックに組み合わされ、数回繰り返されて各細菌種に特有の特定の抗原特性を有する分子を形成する、様々な種類の単糖からなる。

グラム染色

グラム染色はデンマークの細菌学者ハンスクリスチャングラムによって1884年に考案され開発された手順です。

この手順の第一段階は、ホットスミア（すなわち、分析される材料の薄膜）の調製を含む。言い換えれば、分析される細菌のサンプルはスライド上に置かれ、そして微生物はスライドの上で殺されそしてブロックされる（熱固定）。塗抹標本を準備したら、実際の着色を続行できます。

グラム染色法には4つの主要な段階があります。

ステップ1

熱固定塗抹標本はクリスタルバイオレット染料（別名ジェンティアンバイオレット）で3分間覆わなければなりません。このようにして全ての細菌細胞は紫色に変わるでしょう。

ステップ2

この時点で、 ルゴール溶液 （色を固定することができるのでエッチング剤として定義されるヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液）をスライド上に注ぎ、そしてそれを約１分間作用させる。

ルゴール溶液は極性があり、それが疎水性複合体を形成するクリスタルバイオレットと出会うところで細菌細胞に浸透します。

ステップ3

スライドを漂白剤（通常アルコールまたはアセトン）で約20秒間洗浄する。それから水でそれを洗って漂白剤の作用を止める。

この段階の終わりには、グラム陽性菌細胞は紫色を保っています。

一方、グラム陰性細胞は変色します。これは、アルコールがこれらの細菌の外膜のリポ多糖構造を攻撃し、それにより以前に吸収された染料の損失を促進するために起こる。

ステップ4

第二の染料（通常、酸性 フクシンまたはサフラニン ）をスライドに添加し、そして数分間作用させる。

この段階の終わりに、以前は変色していたグラム陰性菌の細胞は、ピンク色から赤色の範囲の色を帯びます。

グラム陰性菌の種類

グラム陽性群と同様に、グラム陰性群も多数の細菌種を含む。

以下に、この群に属する主な細菌のいくつかを簡単に説明する。

大腸菌

大腸菌はヒトの腸内細菌叢に通常存在する細菌であるが、免疫不全の対象においては日和見感染を引き起こす可能性がある。

実際、 大腸菌は、尿道膀胱炎、前立腺炎、新生児髄膜炎、腸管出血性大腸炎、水様下痢または旅行者下痢または敗血症などの疾患を引き起こす日和見感染の原因である。

大腸菌が引き起こす感染の種類に応じて、さまざまな種類の抗生物質を使用できます。最も使用されている薬はカルバペネム、いくつかのペニシリン、モノバクタム、アミノグリコシド、セファロスポリンまたはマクロライド（クラリスロマイシンまたはアジスロマイシンなど）です。

サルモネラ属に属する細菌

これらの細菌は、胃腸炎、腸チフス（腸熱）、下痢などの病気を引き起こす可能性がある胃腸管の感染症の原因となります。

これらの細菌によって引き起こされる感染と戦うために、シプロフロキサシン、アモキシシリンまたはセフトリアキソンが通常使用されます。

肺炎桿菌

肺炎桿菌は、膀胱炎、前立腺炎または尿道炎を引き起こす尿生殖路感染症および肺膿瘍または肺炎を引き起こす呼吸器感染症の原因である。

セファロスポリン、カルバペネム、フルオロキノロンまたはいくつかの種類のペニシリンが、 肺炎桿菌による感染症の治療に使用されています。

シゲラ属に属する細菌

これらの微生物は、細菌性赤痢や急性胃腸炎などの疾患の発症に関与しています。

通常、フルオロキノロンはこのタイプの感染症の治療に使用されます。

ビブリオーニ（またはビブリオ）

ビブリオは、湾曲した桿菌、すなわち「コンマ」形状を特徴とする細菌です。

人に対する病原性のある雰囲気の中で、我々は思い出す：

コレラの発症を担当するコレラ菌 。一般的に、 コレラ菌感染症はテトラサイクリンまたはフルオロキノロンで治療されます。
胃腸炎、腸炎、下痢および赤痢様症候群の原因である腸炎ビブリオ 。

V. parahaemolyticusによる感染の場合は、フルオロキノロンやテトラサイクリンなどの抗生物質を使用することができます。場合によっては、抗生物質療法を避けて対症療法を行うことができます。

エルシニア属に属する細菌

エルシニア属の細菌は桿菌であり、すなわちそれらは円筒形を特徴とする細菌である。

人間のためのエルシニア病原体の中で、我々は思い出します：

Yersinia enterocoliticaは 、急性胃腸炎や腸間膜腺炎などの疾患を引き起こす胃腸感染症の発症に関与します。 エンテロコリチカ感染症は通常、フルオロキノロン、スルホンアミド、またはアミノグリコシドなどの抗生物質で治療されます。
腺ペストの発症を担当するペスト菌（Yersinia pestis ）。 ペスト菌によって引き起こされる感染症は、アミノグリコシド、クロラムフェニコールまたはフルオロキノロンで治療することができます。