Bacterias Gram negativas vs Gram positivas
Hola, amigos del microscópio
Me encanta el mundo microscópico. Es pasión lo que siento... es increíble como nuestros ojos no captan nada de lo que hay en el universo. No somos conscientes de lo que existe. Mas allá de lo que podemos ver a simple vista, existe todo un mundo de microorganismos (organismos muy muy pequeños) y vamos a empezar a conocerlos.
⇝ Las bacterias son microorganismos procariotas, que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros (por lo general entre 0,5 y 5 μm de longitud) y diferentes formas, incluyendo esferas (cocos), barras (bacilos), filamentos curvados (vibrios) y helicoidales (espirilos y espiroquetas). Además, no tienen el núcleo definido ni presentan, en general, orgánulos membranosos internos. Generalmente poseen una pared celular. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de locomoción para desplazarse.
Las bacterias son los organismos muy abundantes en todo el mundo y se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos; crecen hasta en condiciones muy extremas (incluso en las profundidades del mar). Se estima que se pueden encontrar en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce. En total, se calcula que hay aproximadamente 5×1030 bacterias en el mundo.
Pero al igual que las bacterias pueden ser malas, pueden ser buenas y son imprescindibles para el reciclaje de los elementos, pues muchos pasos importantes de los ciclos biogeoquímicos dependen de estas. Como ejemplo cabe citar la fijación del nitrógeno atmosférico (aunque muchas de ellas todavían no se conocen).
En el cuerpo humano hay aproximadamente diez veces más células bacterianas que células humanas, con una gran cantidad de bacterias en la piel y en el tracto digestivo.Aunque el efecto protector del sistema inmunológico hace que la gran mayoría de estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa, algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas, incluyendo cólera, difteria, escarlatina, lepra, sífilis..
⇝ ¿Y qué se utilizan para tratar las infecciones bacterianas?: nuestro amigos los antibióticos (y ya de ahí vienen las resistencia a las bacterias a ella por su uso abusivo...). Inhiben la formación de la pared celular o detienen otros procesos de su ciclo de vida. En la industria, las bacterias son importantes en procesos tales como el tratamiento de aguas residuales, en la producción de mantequilla, queso, vinagre, yogur, etc., y en la fabricación de medicamentos y de otros productos químicos.
Las especies bacterianas, e incluso cepas específicas, se pueden diferenciar utilizando varias técnicas moleculares como la PCR, la PCR cuantitativa, la secuenciación del genoma y la espectrometría de masas. Pero existen diferencias fenotípicas entre los grupos de bacterias que se pueden utilizar para diferenciarlas. Esto incluye características como su forma bacilos vs cocos, por ejemplo, el crecimiento de determinados nutrientes y la preferencia por ambientes con alto o bajo oxígeno. Dependiendo de la característica que se esté estudiando, las especies bacterianas pueden dividirse en grupos amplios, pero en conjunto esta información puede reducir las identidades posibles en gran medida.tan útil clasificación - si una bacteria es Gram positiva o Gram negativa - se basa en la estructura de las paredes de las células bacterianas.
⇝ Diferencia en la estructura de bacterias Gram positivas frente a Gram negativas
Las dos características clave que conducen a las diferentes propiedades de visualización de las especies Gram positivas y Gram negativas son el grosor de la capa de peptidoglicano y la presencia o ausencia de la membrana lipídica externa. Esto se debe a que la estructura de la pared afecta la capacidad de la célula para retener la tinción cristal violeta utilizada en el procedimiento de tinción de Gram, que luego puede visualizarse con un microscopio óptico.
Las bacterias Gram positivas tienen una capa gruesa de peptidoglicano y no tienen una membrana lipídica externa, mientras que las bacterias Gram negativas tienen una capa delgada de peptidoglicano y tienen una membrana lipídica externa. Como las bacterias Gram positivas carecen de una membrana lipídica externa, cuando se refieren correctamente a su estructura en lugar de las propiedades de tinción, se denominan monodermos. La membrana lipídica externa que poseen las bacterias Gram negativas significa que, cuando se hace referencia a su estructura física, se denominan didermas.
La técnica de tinción de Gram fue desarrollada en 1884 por el bacteriólogo danés Hans Christian Gram . Si bien una tinción de Gram no te dirá la especie específica que está observando, puede ser una forma rápida de reducir (una especia de screening) y realizar pruebas de seguimiento más directas, concretas y específicas. La tinción de Gram se pueden usar para detectar bacterias en ciertos fluidos corporales, como la sangre o la orina. El principio del método se basa en la tinción de todas las bacterias mediante cristal violeta o violeta de genciana y posteriormente decolorar los microorganismos con alcohol-acetona, lo que sucede con los Gram-, mientras que los Gram+ siguen manteniendo la coloración. Posteriormente se utiliza un colorante de contraste para visualizar los microorganismos Gram- como la fucsina o safranina. De este modo podemos visualizar las bacterias Gram+ de color azul-violáceo mientras que las Gram- se visualizaran de color rojo o rosa. Esta técnica de tinción es casi exclusiva de las bacterias y los hongos, siendo estos irregulares en la tinción, mientras que en vegetales y animales no permanece la tinción.
❥ ¿Cómo se realiza una tinción de Gram? (protocolo estándar y simplificado, siempre puede haber cambios)
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Preparar la muestra (según el tipo de muestra se procederá de una manera u otra).
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Basicamente se suele hacer una batería de tinciones: normalmente se echa una cantidad que recubra toda la muestra, suavemente el frotis (la muestra que tengamos) con violeta cristal y déjelo por 1 minuto. Incline el portaobjetos ligeramente y enjuague suavemente con agua del grifo o agua destilada (es muy importante los lavados y esperar los tiempos concretos)
Nota: el cristal violeta es un tinte soluble en agua que se mete a la capa de peptidoglicano en la pared celular bacteriana.
- Enjuague suavemente el frotis con yodo de Gram y déjelo por 1 minuto. Incline el portaobjetos ligeramente y enjuague suavemente con agua del grifo o agua destilada. El frotis ahora aparecerá de color púrpura.
Nota: se agrega una solución de yodo de Gram yodo y yoduro de potasio para formar un complejo con el cristal violeta, que es mucho más grande y es insoluble en agua.
- Decolore el frotis con alcohol etílico al 95% o acetona. Incline el portaobjetos ligeramente y aplique el alcohol gota a gota hasta que el alcohol salga casi transparente 5-10 segundos. Enjuague inmediatamente con agua para evitar una decoloración excesiva.
Nota: el decolorante deshidrata la capa de peptidoglicano, encogiéndola y tensándola. En las bacterias Gram positivas, los complejos de cristal violeta-yodo grandes no pueden penetrar y escapar de la capa gruesa de peptidoglicano, lo que da como resultado células teñidas de púrpura. Sin embargo, en las bacterias Gram negativas,la membrana externa se degrada, la fina capa de peptidoglicano no puede retener los complejos cristal violeta-yodo y el color se pierde.
- Enjuague suavemente con contratinción de safranina y déjelo durante 45 segundos. Incline el portaobjetos ligeramente y enjuague suavemente con agua del grifo o agua destilada.
Nota: la safranina es débilmente soluble en agua y tiñe las células bacterianas de un rojo claro, lo que permite la visualización de las células Gram negativas sin interferir con la observación del color púrpura de las células Gram positivas.
- Seque el portaobjetos en papel de filtro (muy suave) y luego observe el frotis con un microscopio óptico bajo inmersión en aceite (usamos para ver bien y poder distinguir, el máximo aumento)
⇝ Ejemplo:
྾las infecciones grampositivas incluyen el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM), las infecciones por estreptococos y el shock tóxico (entre otras).
྾Las infecciones gramnegativas incluyen salmonela, neumonía, infecciones del tracto urinario y gonorrea (entre otras).
྾Algunos antibióticos eficaces contra Gram+:
- Penicilinas, Amoxicilinas, Ampicilinas, Cefalosporinas.
- Bacitracina,Enrofloxacina,Sulfamidas
྾Algunos antibióticos eficaces contra Gram-:
- Neomicina, Gentamicina, Estreptomicina.
྾Bacterias Gram+:
- Bacillus, Listeria , Staphylococcus, Streptococcus...
྾Bacterias Gram-:
- Haemophilus, Klebsiella, Legionella, Pseudomonas..
Las imágenes son de : https://www.news-courier.com/immunology/articles/gram-positive-vs-gram-negative-323007 _ y de https://seleccionesavicolas.com/pdf-files/2012/2/6536-diferenciando-bacterias-gran-y-gram.pdf