Mitä ovat gramnegatiiviset bakteerit?
Monet biologit ovat todennäköisesti törmänneet termeihin ”grampositiiviset” ja ”gramnegatiiviset” bakteerit, mutta mitä nämä termit merkitsevät ja mitä vaikutuksia niillä on ihmisten terveyteen ja sairauksiin?
Gram-värjäystesti
Gram-värjäystestin keksi Hans Christian Gram vuonna 1884. Testillä luonnehditaan bakteereja niiden soluseinässä olevan peptidoglykaanikerroksen paksuuden perusteella. Gram-positiivisilla bakteereilla on hyvin paksu peptidoglykaanikerros, joka on 20-80 nm. Sitä vastoin gramnegatiivisten bakteerien peptidoglykaanikerros on paljon ohuempi, noin 8 nm.
Gramin testissä on useita vaiheita bakteerien luokittelemiseksi näihin kahteen luokkaan. Ensin bakteerisolut värjätään kristalliviolettivärillä. Sitten lisätään Gramin jodiliuosta, joka muodostaa väriaineen kanssa kompleksin. Tätä seuraa värinpoistoaine, tyypillisesti asetoni tai etyylialkoholi, joka kutistaa peptidoglykaanikerrosta.
Gram-positiivisissa bakteereissa väriaine-jodikompleksi ei pääse tunkeutumaan paksun peptidoglykaanikerroksen läpi, joten se jää solun sisälle, mutta bakteereissa, joissa on ohut peptidoglykaanikerros, väriaine-jodikompleksi pääsee työntymään solun seinämän läpi, jolloin se voidaan huuhdella pois. Näin ollen grampositiiviset bakteerit pidättävät violetin väriaineen, kun taas gramnegatiiviset bakteerit eivät.
Testin viimeisessä vaiheessa soluihin lisätään punaista väriainetta. Koska punainen väri on vaaleampi kuin violetti, punainen väriaine ei näy soluissa, jotka on jo merkitty violetiksi. Ainoastaan ne solut, jotka eivät ole säilyttäneet violettia väriainetta, värjäytyvät punaisiksi.
Loppuvaiheessa bakteereja on yksinkertaisesti tarkasteltava mikroskoopilla niiden luokituksen määrittämiseksi. Grampositiiviset bakteerit näkyvät violetteina, kun taas gramnegatiiviset bakteerit näkyvät punaisina.
Gram-positiiviset bakteerit
Gram-positiivisia bakteereita on monia eri sukuja, ja ne erotetaan yleensä toisistaan muodon perusteella: pallomaiset (kookit) tai sauvamaiset (bacilli). Pallomaisiin bakteereihin kuuluvat Staphylococcus, joka aiheuttaa stafylokokki-ihotulehduksia, ja Streptococcus, joka voi aiheuttaa erilaisia sairauksia, kuten streptokokki- ja kurkkutulehdusta, tulirokkoa ja keuhkokuumetta.
Tankomaisiin bakteereihin kuuluvat Bacillus ja Listeria. Nämä voivat aiheuttaa monenlaisia infektioita, kuten pernaruttoa, kurkkumätää ja listerioosia.
Gram-negatiiviset bakteerit ja endotoksiinit
Gram-negatiivisiin bakteereihin kuuluu grampositiivisten bakteeriensa tavoin suuri määrä erilaisia lajeja. Sen lisäksi, että gramnegatiiviset bakteerit voivat olla pallomaisia tai sauvamaisia, ne voivat olla myös spiraalinmuotoisia (spirokeetat).
Gramnegatiiviset bakteerit ovat vastuussa monista sairauksista, kuten monista elintarvikeperäisistä sairauksista, kolerasta, tippurista ja virtsatietulehduksista.
Yksi gramnegatiivisten bakteereiden erityispiirteistä on, että ne kykenevät tuottamaan endotoksiineja. Endotoksiinit ovat bakteerin soluseinässä olevia lipopolysakkaridimolekyylejä. Endotoksiinit ovat pyrogeenisia, mikä tarkoittaa, että ne voivat aiheuttaa ihmisessä kuumeisen vasteen (ja joskus vaarallisempia reaktioita, kuten sepsiksen).
Endotoksiineista on tullut lääke-, biotekniikka- ja terveydenhuoltoteollisuuden keskeinen huolenaihe. Nämä molekyylit ovat erittäin lämpöstabiileja, mikä tarkoittaa, että niitä ei voida täysin poistaa autoklavoimalla. Tämän seurauksena jopa näytteet, joissa ei ole elinkykyisiä bakteereja, voivat silti aiheuttaa vaarallisia immuunireaktioita.
Endotoksiinikontaminaation välttämiseksi lääkkeet ja lääkinnälliset laitteet on seulottava huolellisesti Limulus amebosyyttilysaattimäärityksellä (Limulus amebocyte lysate (LAL) assay), joka antaa vankan kvantitatiivisen arvion endotoksiinipitoisuuksista.
LAL-TUOTELINJA:
 |
 |
| LAL-tarvikkeet bakteerien endotoksiinitestiä varten | LAL-reagenssipakkaus |