חיידקים גראמיים שליליים: מאפיינים, מבנה, מחלות - ביולוגיה - 2025

חיידקים גראם שליליים הם חיידקים שאינם שומרים צבע קריסטל סגול כאשר כתם גראם משמש. בגלל זה, הם מכתים אדום או ורוד קלוש, ולא כחול או סגול כפי שעושים חיידקים גראם-חיוביים. הצבע שנרכש על ידי גראם שליליים נובע מצבע אחר שיכול להיות פוקסין או ספרנין.

ההבדל בצבעוניות קשור לאופי דופן התא בשתי קבוצות האורגניזמים. במהלך מכתים, סגול גביש נקשר לדופן התא של החיידק ויוצר גם קומפלקס בלתי מסיס במים עם היוד הכלול בלוגול (תרכובת נוספת המשמשת בכתמי גרם).

חיידקים שליליים גראם ורוד. צולם ונערך מתוך: מיקרוראו.

דופן התא של חיידקי Gram חיובי היא עבה ומורכבת באופייה, ויכולה לשמור על המתחם שנוצר על ידי סגול ויוד קריסטל, כאשר הוא מטופל באלכוהול או אצטון. דופן התא של חיידקי גראם שליליים היא פשוטה יותר ואינה שומרת על סגול גביש.

חיידקים אלה נמצאים בכל מקום ונמצאים כמעט בכל סביבה על פני כדור הארץ המסוגלת לתמוך בחיים. הקבוצה מכילה מינים פתוגניים לבני אדם הקשורים לזיהומים בדרכי השתן, הנשימה והמעיים; שחלקם נרכשים באותם מרכזי בריאות (nosocomial).

מאפיינים כלליים

המאפיין העיקרי של קבוצת חיידקים זו הוא שהם מכתים אדום או ורוד בטכניקת הכתם גראם. במהלך טכניקת צביעה דיפרנציאלית זו, כל החיידקים מכתים כחול או סגול, אך רק אלו החיוביים גראם מסוגלים לשמור על כתמים כאלה לאחר שטופלו באלכוהול או אצטון.

לחיידקים אלה שני ממברנות שומנים, אחת מהן מיוצגת על ידי הממברנה הציטופלסמית ואחת נוספת חיצונית לדופן התא. זה מופיע אך ורק אצל גרם שלילי ובאופן כללי מורכב מפוספוליפידים וליפופוליסכרידים.

המרכיב השומני של הליפופוליסכרידים בממברנה החיצונית ידוע בשם ליפיד A ומשמש כאנדוטוקסין שכאשר הוא נכנס למערכת הדם גורם לתגובה רעילה שיכולה אפילו לעורר הלם אנדוטוקסי.

דופן התא מורכבת מפפטידוגליקנים היוצרים שכבה דקה, וחסרת חומצות טיכואיות וליפוטיכואיות, בניגוד למה שקורה אצל אלו חיוביות גראם, המורכבות מכמה שכבות של פפטידוגליקנים ומציגות את שני סוגי החומצות. אלה משמשים לעיגון המעטפה הגרעינית לקרום הציטופלזמטי.

לגל של חיידקים שליליים גראם, כאשר הם קיימים, יש ארבע טבעות תומכות (שתיים לכל קרום), ואילו בחיידקים גראם חיוביים יש להן רק שתי טבעות תומכות, מכיוון שיש להן רק קרום אחד.

מִבְנֶה

תא פרוקריוטי ממוצע.

לכל החיידקים חסר גרעין והחומר הכרומוזומלי אינו מופרד מהציטופלזמה על ידי קרום גרעיני. ריבוזומים מוטמעים גם בציטופלזמה.

חיידק שלילי גרם מורכב משני ממברנות תאים ודופן תא שביניהם. בין דופן התא לקרום הפנימי נמצאת הפריפלזמה. בנוסף לכל זה, לפעמים הוא יכול להציג נבלות, פימבריה, כמוסה ונבגים יוצאי דופן מאוד.

קיר סלולרי

דופן התא מורכבת בעיקר מפפטידוגליקן, פולימר המורכב מיחידות חוזרות של N-acetyl Glucosamine וחומצה N-Acetylmuramic המהוות שכבה דקה.

הממברנה החיצונית קשורה בחוזקה לפפטידוגליקן והיא חלק מדופן התא של חיידקים גראם שליליים.

קרום חיצוני

הממברנה החיצונית מכילה פוספוליפידים, ליפופוליסכרידים וחלבוני קרום. ליפופוליסכרידים מורכבים משומנים A (חלק ליפידים), פוליסכריד O, וביניהם, שרשרת נוספת של פוליסכרידים. השומנים A שקועים בקרום ובפוליסכריד O בפנים החיצוניות.

ליפיפופולוסכריד (LPS) הוא אנדוטוקסין, שהפוטנציאל הרעיל שלו נובע משומנים א '. מכיוון שהליפיד הזה טובל בממברנה, השפעתו הרעילה מופיעה רק כאשר תאית החיידק עוברת תאורה.

פריפיזם

חומר ג'לטיני המורכב ממים וריכוזים גבוהים של חלבונים ופפטידוגליקן. חשיבות רבה במטבוליזם האנרגטי של חיידקים שליליים גראם, הוא ממוקם בין דופן התא לקרום הציטופלזמתי (מרחב פריפלזמי).

תמונת מיקרוסקופ (הגדלה X1000) של חיידק גראם (Staphylococcus aureus, בצבע סגול) וגראם שלילי (Escherichia coli, in ורוד). צולם ונערך מתוך: Y tambe.

קרום תא

קרום התא הוא המבנה התוחם את החלל התוך-תאי מהסביבה החיצונית. זוהי קרום חדיר למחצה, בערך 8 ננומטר, שומנים באופיו, דומה במרכיבו לזו של חיידקים אחרים וזה שונה מהממברנה האוקריוטית מכיוון שלאחרון יש סטרולים, ואילו לחיידק אין.

ציטופלזמה

זהו תוכן התא שמופרד על ידי הממברנה הציטופלסמית ומכיל ריבוזומים, נוקלאואידים ומקרומולקולות שונות בהשעיה.

ריבוזומים

בחיידקים גראם-שליליים, ריבוזומים יכולים להופיע באופן פרטני בציטופלזמה, בקבוצות או בשרשראות הקשורות ל RNA שליח, המכונים פוליאבוזומים.

DNA חיידקי

כמו בכל החיידקים, ה- DNA החיידקי אינו מכיל גרעין. חומר גנטי זה מורכב מחוט כפול של DNA בצורת מעגל.

פימבריה או פיליס

הפימבריה או הפיליס הם מבנים פיליפיים המופצים בעיקר על פני השטח החיצוניים של חיידקים גראם שליליים. למרות הדמיון שלהם לדגלונים, הם אינם משמשים לעקירה אלא לתפקודים אחרים כמו הדבקה ברקמות מארחות או להתרבות.

כּמוּסָה

הקפסולה היא מבנה שיכול להימצא בכל סוג של חיידקים. זה לא מבנה חיוני, מכיוון שאובדן אינו משפיע על הכדאיות של החיידקים, אך הוא חשוב מכיוון שהוא מגן על האורגניזם מפני פגוציטוזיס. כאשר הוא נמצא, הוא נמצא חיצוני לדופן התא.

בדרך כלל זה מורכב מפוליסכרידים דמויי ריר. זה מהווה גורם ארסיות עבור חיידקים מסוימים.

נבגים

מבנים אלה נמצאים כמעט אך ורק במוטות חיוביות גראם, למעט מין יחיד שלילי גראם (Coxiella burnetti) שיש בו גם. הם נוצרים בתוך הגוף, שעבורם הם נקראים endospores והם מבנים עמידים ביותר לגורמים סביבתיים שליליים, כמו גם קרינה וחומרי חיטוי כימיים.

פלאגלום

סמל החיידק הוא מבנה בצורת שוט המשמש לתנועה. מספרם וסידורם על פני החיידק משתנה בהתאם למין.

מחלות

לחיידקים גראם שליליים, במיוחד Enterobacteriaceae וחיידקים שאינם תסיסה, יש חשיבות רפואית רבה מכיוון שהם גורמים הסיבתיים למגוון רחב של מחלות זיהומיות, שביניהם אנו יכולים להזכיר:

דלקות בדרכי השתן

ניתן לחלק דלקות בדרכי השתן באשליליות גרם-שליליות לשני סוגים: אנדוגני ואקסוגני. זיהומים אנדוגניים מתרחשים כאשר חיידקים מיישבים את מערכת העיכול העולה דרך דרכי השתן. אלה האקסוגניים מופיעים בדרך כלל כתוצאה משימוש במכשירים מזוהמים במהלך טיפול רפואי.

מחלות אלו יכולות להופיע תסמינים מקומיים, כמו במקרה של דלקת שלפוחית ​​השתן והפרוסטטה, או להפך, הם יכולים להציג תסמינים מערכתיים הכוללים חום וספסיס, כפי שיכולים להופיע בפילונפריטיס או במורסה בכליות.

זיהומים תוך בטניים

חיידקים גראם שליליים רבים הם חברים נורמליים בפלורת החיידק במערכת העיכול, מבלי לגרום לסוג כלשהו של מחלה, עם זאת הם פתוגנים אופורטוניסטים שיכולים לגרום לזיהומים אם יש נגעים בדרכי העיכול.

זיהומים אלה יכולים להיות מקומיים ומוגבלים לדפנות דרכי העיכול, כמו בדלקת חוליות או דלקת שלפוחית ​​השתן, או שהם יכולים להתפשט לחלל הבטן הגורם לדלקת בצפק.

הצפק הוא קרום המכסה את כל הקרקפת הקואוליומית, כך שזיהום של קרום זה יכול להתפשט במהירות לכל האיברים. בדרך כלל כאשר מתרחשת זיהום תוך בטני, במיוחד אם יש מורסות, הטיפול באנטיביוטי אינו מספיק ויש להשתמש באפשרויות כירורגיות.

דלקות בדרכי הנשימה

סוג זה של זיהום קשור לתחלואה ותמותה גבוהה. בדרך כלל זה מתרחש אצל חולים בבית חולים או כאלה שעברו טיפולים אנטיביוטיים. מחלות נשימה הנגרמות על ידי חיידקים שליליים גרם כוללות טרכיאוברונכיטיס ודלקת ריאות.

מחלות אחרות

חיידקים גראמיים שליליים קשורים גם למגוון רחב של מחלות, כולל זיבה, דלקת קרום המוח החיידקית, כמו גם מרבית הזיהומים בבית החולים.

דוגמאות

Klebsiella pneumoniae

Klebsiella pneumoniae הוא חיידק בצורת מוט, אשר ניתן למצוא בנפרד, בזוגות, בשרשראות או בקבוצות. אין לו סמל או ספורולה, אך הוא מציג כמוסה מפותחת היטב.

חיידק זה הנו פתוגן אופורטוניסטי הקשור בזיהומים שונים בבית חולים, שיכולים אפילו לגרום למוות. בשנים האחרונות הופיעו זנים עם יתר לחץ דם שקשה לטפל בהם וקשורים לתחלואה ותמותה משמעותיים.

זיבה של Neisseria

חיידק זה הוא דיפלוקוקוס עם צדי הקוקצ'ים הסמוכים שטוחים והציר העיקרי של כל תא בניצב לציר הראשי של הצמד ובאופן כללי יש כמוסה ונקבובית על פני השטח. בדרך כלל זה נמצא בתוך לימפוציטים פולימורפיים. זה שלילי אוקסידאז וקטליז חיובי.

זיבה של Neisseria אחראית למחלה הידועה בשם זיבה או blenorrhea, שהיא מחלה המועברת במגע מיני.

Morganella morganii

Morganella morganii הוא חיידק אנאירובי שלילי של אוקסידאז, המעוצב כמו מוט ישר, מסומן בטמפרטורות מתחת ל -30 מעלות צלזיוס, אך מצולף בטמפרטורות שמעליו. זהו חבר נפוץ בדרכי המעי של בני אדם ומינים אחרים.

למרות שהוא נמצא בדרך כלל כהתחלה של דרכי העיכול מבלי לגרום למחלות, זהו פתוגן אופורטוניסטי שיכול לגרום לדלקות בדרכי השתן, ספיגה, חיידק, שלשול, דלקת ריאות, דלקת חזה ספונטנית בסבירות או אנגינה של לודוויג, בין מחלות אחרות.

הפניות

1. ספקטרום של מחלות זיהומיות הנגרמות על ידי חיידקים גראם שליליים. התאושש מ- futurelearn.com
2. EW Nester, CE רוברטס, NN Pearshall ו- BJ McCarthy (1978). מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה. מהדורה שנייה. הולט, ריינהרט ווינסטון.
3. חיידקים גראמיים-שליליים. בויקיפדיה. התאושש מ- en.wikipedia.org
4. ג. ליי. Morganella morganii: מאפיינים, מחלות שהוא יכול לגרום, טיפולים. התאושש מ- lifeder.com
5. ג. ליי. Klebsiella pneumoniae: מאפיינים, מורפולוגיה, זיהום ומחלות. התאושש מ- lifeder.com
6. ש. הוג (2005). מיקרוביולוגיה חיונית. ג'ון וויילי ובניו, בע"מ
7. נ. רודריגז. חיידקים גראמיים שליליים: דופן התא. התאושש מ-parais-sphynx.com