generalidade
Gram-positivos são bactérias que - como pode ser deduzido a partir do seu próprio nome - são positivas para a coloração de Gram, mantendo uma coloração roxa após serem submetidas a esta análise laboratorial.
Parede celular bacteriana
A parede celular bacteriana pode ser definida como uma espécie de "recipiente" rígido que envolve a célula bacteriana, dando-lhe uma certa força e condicionando sua forma.
O componente fundamental da parede celular é o peptidoglicano (também conhecido como mucopeptídeo bacteriano ou mureína ).
Peptidoglicano é um polímero que consiste em longas cadeias polissacarídicas lineares, unidas por ligações cruzadas entre os resíduos de aminoácidos.
As cadeias polissacarídicas são compostas pela repetição de um dissacarídeo, constituído por dois monossacarídeos, N-acetilglucosamina (ou NAG ) e ácido N-acetilmurâmico (ou NAM ), ligados por ligações glicosídicas do tipo β-1., 6.
Os dissacarídeos são então ligados uns aos outros com ligações glicosídicas do tipo β-1, 4.
Ligados a cada molécula de NAM encontramos um pentapeptídeo (que é uma "cauda" de cinco aminoácidos) que termina com dois aminoácidos iguais, em particular, com duas moléculas de D-alanina .
São precisamente esses terminais de D-alanina que - seguindo a ação da enzima transpeptidase - permitem a formação de ligações cruzadas dentro do peptidoglicano.
Mais precisamente, a transpeptidase origina uma ligação peptídica entre o terceiro aminoácido de uma cadeia polissacarídica e o quarto aminoácido da cadeia polissacarídica paralela.
funções
A parede celular tem não apenas um papel protetor contra a célula bacteriana, mas também regula o transporte de substâncias dentro dela.
Portanto, pode-se dizer que as principais funções da parede celular são:
- Evitar a quebra de células bacterianas pelo efeito da pressão osmótica. De fato, muitas vezes, as bactérias vivem em ambientes hipotônicos, ou seja, em ambientes onde há grandes quantidades de água e que são "mais diluídas" do que o ambiente interno da célula bacteriana. Essa diferença de concentração faz com que a água flua do ambiente externo (menos concentrado) para a célula bacteriana (mais concentrada) na tentativa de igualar a concentração entre os dois ambientes. A entrada descontrolada de água faria com que a célula bacteriana inchasse até explodir (lise osmótica).
A função da parede celular é precisamente a de resistir à pressão externa da água, evitando assim o inchaço e a lise bacteriana.
- Proteja a membrana plasmática e o ambiente celular de moléculas ou substâncias prejudiciais ao mesmo ritmo.
- Regular a entrada de nutrientes na célula bacteriana.
Tudo o que foi descrito até agora é encontrado tanto nas paredes Gram-positivas quanto nas Gram-negativas.
No entanto, como o objetivo deste artigo é esclarecer as peculiaridades das bactérias Gram-positivas, apenas as características da parede celular deste último serão descritas a seguir e a parede Gram-negativa não será levada em consideração.
Parede celular Gram-positiva
Na parede Gram-positiva, a ligação peptídica entre as cadeias polissacarídicas do peptidoglicano é formada através de uma ponte de pentaglicina, isto é, uma ponte constituída por cinco moléculas de glicina (um aminoácido).
A parede celular de Gram-positivos é uniforme e relativamente espessa (20-80 nm). Consiste em várias camadas de peptidoglicano que são intersectadas com ácidos teóicos (polímeros de álcoois e fosfatos).
A parede Gram-positiva é muito polar e permite a permeação de moléculas hidrofílicas (como as usadas na coloração Gram que será descrita abaixo), mas não de compostos hidrofóbicos.
Coloração de Gram
A coloração de Gram é um procedimento planejado e desenvolvido em 1884 por um bacteriologista dinamarquês, Hans Christian Gram.
O primeiro passo deste processo envolve a preparação de um esfregaço (isto é, um filme fino do material a ser analisado) fixo a quente. Em outras palavras, uma amostra da bactéria a ser analisada é colocada em uma lâmina e - através do uso de calor - os microrganismos são mortos e presos na própria lâmina (fixação a quente). Depois de preparar o esfregaço, você pode prosseguir com a coloração real.
A técnica de coloração de Gram consiste em quatro fases principais.
Fase 1
A tira manchada de quente deve ser coberta com o corante violeta de cristal (também conhecido como violeta de genciana) por três minutos. Ao fazê-lo, todas as células bacterianas ficarão roxas.
Fase 2
Neste ponto, a solução de Lugol (uma solução aquosa de iodo e iodeto de potássio, definida como mordente, porque é capaz de fixar a cor) é derramada na lâmina e deixada agir por cerca de um minuto.
A solução de Lugol é polar e entra na célula bacteriana onde encontra o cristal violeta com o qual forma um complexo hidrofóbico.
Uma vez que a parede celular do Gram-positivo é polar, o complexo hidrofóbico cristal-violeta-iodo não pode atravessá-lo e, assim, permanece bloqueado dentro da própria célula bacteriana.
Fase 3
O slide é lavado com um alvejante (geralmente álcool ou acetona) por cerca de vinte segundos. Em seguida, lave com água para parar a ação de clareamento.
No final desta fase, as células das bactérias Gram-positivas terão retido a cor púrpura.
As células Gram-negativas, por outro lado, terão sido branqueadas. Isso ocorre porque o álcool ataca a estrutura lipopolissacarídica da membrana externa típica de Gram-negativo e ausente em Gram-positivo, facilitando assim a perda do corante previamente absorvido.
Fase 4
Um segundo corante é adicionado ao slide (geralmente, ácido fucsina ou safranina ) e deixado agir por alguns minutos.
No final desta fase, as células de bactérias Gram-negativas que sofreram descoloração na fase anterior, assumirá uma cor que varia de rosa a vermelho.
Tipos de bactérias Gram-positivas
O grande grupo de Gram-positivos inclui muitas espécies bacterianas.
Abaixo, listamos brevemente algumas das bactérias pertencentes a essa grande categoria.
Estafilococos (ou Staphylococcus)
Os estafilococos são cocos (bactérias esféricas) pertencentes à família Staphylococcaceae . Os estafilococos crescem colocando-se em grupos.
Entre os vários tipos de estafilococos patogênicos, lembramos:
- Staphylococcus aureus, responsável por várias infecções do aparelho geniturinário, do sistema nevrálgico, da pele, ossos, articulações, sistema cardiovascular, trato respiratório e olho. Além disso, esse espancamento também é responsável por infecções oportunistas associadas ao comprometimento do sistema imune do hospedeiro, infecções oportunistas nosocomiais (isto é, infecções contraídas nos serviços de saúde) e toxinas alimentares.
- Staphylococcus epidermidis, responsável por infecções cardiovasculares, infecções oportunistas associadas ao comprometimento do sistema imune do hospedeiro e infecções oportunistas nosocomiais.
- Staphylococcus saprophyticus, responsável por infecções do trato urinário.
Geralmente, contra este tipo de bactias, utilizam-se antibiicos tais como penicilinas, vancomicina, daptomicina, cefalosporinas ou fluoroquinolonas.
Estreptococos (ou Streptococcus)
Os estreptococos são cocos que crescem em pares ou formam cadeias. Os estreptococos são capazes de produzir toxinas capazes de destruir os glóbulos vermelhos, ou seja, são dotados de atividade hemolítica.
Os estreptococos podem ser subdivididos, por sua vez, de acordo com o grau de hemólise que eles induzem. Por conseguinte, é possível distinguir:
- Estreptococos alfa-hemolíticos (ou α-hemolíticos) que causam hemólise parcial;
- Estreptococos beta-hemolíticos (ou β-hemolíticos) que causam hemólise total;
- Estreptococos gama-hemolíticos (ou γ-hemolíticos) que não causam hemólise.
Entre os estreptococos patogênicos, lembramos:
- Streptococcus pyogenes, responsável por infecções do trato respiratório, pele, ossos, articulações, sistema cardiovascular, glândulas digestivas e cavidade peritoneal. Além disso, também é responsável por infecções oportunistas em hospedeiros com sistema imunológico comprometido.
- Streptococcus agalactiae, responsável por infecções no feto e no recém-nascido, de infecções do sistema nervoso e do trato respiratório.
- Streptococcus pneumoniae, responsável por infecções do trato respiratório, sistema nervoso, sistema cardiovascular, glândulas digestivas, cavidade peritoneal e infecções oportunistas associadas ao comprometimento do sistema imunológico do hospedeiro.
Normalmente, os antibióticos beta-lactâmicos e macrólidos são utilizados contra os estreptococos.
Clostridia (ou Clostridium)
Os clostrídios são bacilos (bactérias cilíndricas) que - em condições ambientais adversas - são capazes de gerar esporos para sobreviver.
Entre os vários clostrídios patogênicos existentes, lembramos:
- Clostridium difficile, este espancamento pode fazer parte da flora bacteriana humana normal e é responsável por infecções oportunistas do trato gastrointestinal. É a principal causa de colite pseudomembranosa que pode surgir em pacientes tratados por longo tempo e em altas doses com vários tipos de drogas antibióticas. As infecções por anti-Clostridium difficile geralmente usam antibióticos como metronidazol, cloranfenicol, vancomicina ou eritromicina.
- Clostridium tetani, responsável pelo tétano (ou paralisia espástica). Geralmente, metronidazol ou benzilpenicilina são usados contra este espancamento. Uma vacina também está disponível para prevenir a infecção.
- Clostridium botulinum, responsável pelo botulismo (ou paralisia flácida).
Corinebactérias (ou Corynebacterium)
As corinebactérias são bacilos pertencentes à família Corynenacteriaceae .
Entre os muitos expoentes deste gênero, lembramos o Corynebacterium diphteriae responsável pela difteria cutânea e difteria respiratória.
Os antibióticos geralmente usados para tratar a difteria são penicilinas, cefalosporinas, clindamicina e eritromicina.
Uma vacina também está disponível para prevenir a infecção.
Outros gram-positivos
Outras bactérias Gram-positivas são:
- Bacillus anthracis (conhecido como antraz), responsável pelo aparecimento de carbúnculo cutâneo, pulmonar e gastrointestinal;
- Listeria monocytogenes, bacilo responsável pelo aparecimento de meningite, encefalite, meningoencefalite e abscesso cerebral;
- Enterococcus faecium e Enterococcus faecalis, dois cocos que normalmente habitam a flora bacteriana intestinal humana, mas que podem ser responsáveis por infecções oportunistas nosocomiais do trato urinário, septicemia ou endocardite.
