Qu’est-ce qu’une bactérie à Gram négatif ?
De nombreux biologistes ont probablement rencontré les termes de bactéries « Gram positif » et « Gram négatif », mais que signifient ces termes et quelles sont leurs implications pour la santé humaine et les maladies ?
Le test de coloration de Gram
Le test de coloration de Gram a été inventé en 1884 par Hans Christian Gram. Ce test caractérise les bactéries en fonction de l’épaisseur de la couche de peptidoglycane dans leur paroi cellulaire. Les bactéries Gram positives ont une couche de peptidoglycane très épaisse, allant de 20 à 80 nm. En revanche, la couche de peptidoglycane des bactéries Gram-négatives est beaucoup plus fine, environ 8 nm.
Le test de Gram comporte plusieurs étapes pour classer les bactéries dans ces deux catégories. Tout d’abord, les cellules bactériennes sont colorées à l’aide d’un colorant violet cristal. On ajoute ensuite une solution d’iode de Gram, qui forme un complexe avec le colorant. On ajoute ensuite un agent décolorant, généralement de l’acétone ou de l’alcool éthylique, qui rétrécit la couche de peptidoglycane.
Chez les bactéries Gram-positives, le complexe colorant-iode ne peut pas pénétrer la couche épaisse de peptidoglycane, il reste donc piégé à l’intérieur de la cellule, mais chez les bactéries dont la couche de peptidoglycane est mince, le complexe colorant-iode peut pousser à travers la paroi cellulaire, ce qui lui permet d’être éliminé par lavage. Ainsi, les bactéries à Gram positif retiendront le colorant violet, alors que les bactéries à Gram négatif ne le feront pas.
Pour la dernière étape du test, un colorant rouge est ajouté aux cellules. Le rouge étant plus clair que le violet, le colorant rouge n’apparaîtra pas dans les cellules déjà marquées en violet. Seules les cellules qui n’ont pas retenu le colorant violet seront colorées en rouge.
A la fin, il faut simplement observer les bactéries au microscope pour déterminer leur classification. Les bactéries à Gram positif apparaîtront violettes, tandis que les bactéries à Gram négatif apparaîtront rouges.
Bactéries à Gram positif
Il existe de nombreux genres de bactéries à Gram positif, et on les distingue généralement par leur forme : sphérique (cocci) ou en bâtonnets (bacilles). Les bactéries sphériques comprennent le staphylocoque, qui provoque des infections cutanées à staphylocoque, et le streptocoque, qui peut causer une variété d’affections, notamment l’angine streptococcique, la scarlatine et la pneumonie.
Les bactéries en forme de bâtonnet comprennent le bacille et la listeria. Celles-ci peuvent entraîner de multiples types d’infections, notamment l’anthrax, la diphtérie et la listériose.
Bactéries à Gram négatif et endotoxines
Comme leurs homologues à Gram positif, les bactéries à Gram négatif représentent une grande variété d’espèces différentes. En plus d’être sphériques ou en forme de bâtonnets, les bactéries Gram-négatives peuvent également être en forme de spirale (spirochètes).
Les bactéries Gram-négatives représentent une multitude d’affections, notamment de nombreuses maladies d’origine alimentaire, le choléra, la gonorrhée et les infections urinaires.
L’une des caractéristiques distinctives des bactéries Gram-négatives est leur capacité à produire des endotoxines. Les endotoxines sont des molécules lipopolysaccharidiques présentes dans la paroi cellulaire de la bactérie. Les endotoxines sont pyrogènes, ce qui signifie qu’elles peuvent déclencher une réaction de fièvre (et parfois des réactions plus dangereuses, comme la septicémie) chez l’homme.
Les endotoxines sont devenues une préoccupation principale dans les industries pharmaceutiques, biotechnologiques et de santé. Ces molécules sont extrêmement stables à la chaleur, ce qui signifie qu’elles ne peuvent pas être entièrement éliminées par autoclavage. Par conséquent, même les échantillons exempts de bactéries viables peuvent encore susciter des réactions immunitaires dangereuses.
Pour éviter la contamination par les endotoxines, les médicaments et les dispositifs médicaux doivent être soigneusement criblés à l’aide du test du lysat d’amébocyte de Limulus (LAL), qui fournit une estimation quantitative robuste des niveaux d’endotoxines.
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