Gram-θετικά έναντι Gram-αρνητικά βακτήρια: Διαφορά και σύγκριση

Τα βακτήρια, που είναι ένας από τους μικρότερους μικροοργανισμούς στον πλανήτη, βρίσκονται σε 2 μεγάλες ταινίες, GRAM-ΘΕΤΙΚΕΣ και GRAM-ΑΡΝΗΤΙΚΕΣ. Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει διάφορες μεθόδους, όπως τον προσδιορισμό της αλληλουχίας του γονιδιώματος, τη φασματομετρία μάζας και τις τεχνικές αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) για τη διαφοροποίηση μεταξύ αυτών των μικροσκοπικών βακτηρίων.  

Βασικές τακτικές

1. Τα θετικά κατά Gram βακτήρια έχουν ένα παχύ στρώμα πεπτιδογλυκάνης στο κυτταρικό τους τοίχωμα, ενώ τα gram-αρνητικά βακτήρια έχουν ένα λεπτό στρώμα και μια πρόσθετη εξωτερική μεμβράνη.
2. Τα θετικά κατά Gram βακτήρια χρωματίζονται μοβ κατά τη διάρκεια της δοκιμής χρώσης κατά Gram, ενώ τα αρνητικά κατά gram βακτήρια εμφανίζονται ροζ ή κόκκινα.
3. Τα Gram-αρνητικά βακτήρια τείνουν να είναι πιο ανθεκτικά στα αντιβιοτικά λόγω της εξωτερικής τους μεμβράνης, γεγονός που καθιστά δυσκολότερη τη θεραπεία τους.

Gram-θετικό vs Gram-αρνητικό Βακτήρια

Η διαφορά μεταξύ θετικών και αρνητικών κατά Gram βακτηρίων βλέπει την παρουσία ή την απουσία κυτταρικών μεμβρανών ως παράμετρο διαφοροποίησης. Είναι η παρουσία αυτής της κυτταρικής μεμβράνης σε gram-θετικά βακτήρια που την κάνει να διαφέρει από τα gram-αρνητικά. Το λιπίδιο απουσιάζει στα gram-αρνητικά βακτήρια, αλλά υπάρχει σε gram-θετικά.

Τα θετικά κατά Gram βακτήρια διαθέτουν παχιά κυτταρικά τοιχώματα, αλλά το κυτταρική μεμβράνη (γνωστή και ως εξωτερική μεμβράνη) απουσιάζει σε αυτά. Οι ουσίες μπορούν εύκολα να διεισδύσουν μέσω των θετικών κατά Gram βακτηρίων λόγω της απουσίας κυτταρικής μεμβράνης.

Τα Gram-αρνητικά βακτήρια, από την άλλη πλευρά, διαθέτουν ένα λεπτό κυτταρικό τοίχωμα. Ωστόσο, μια κυτταρική μεμβράνη (γνωστή και ως εξωτερική μεμβράνη) υπάρχει επίσης σε αυτά. Οι ουσίες δεν μπορούν να το διεισδύσουν λόγω του λιπιδίου που υπάρχει στην κυτταρική μεμβράνη.

Συγκριτικός πίνακας

Παράμετροι σύγκρισης	Gram-θετικά βακτήρια	Gram-αρνητικά βακτήρια
Χρώμα λεκέδων σε γραμμάρια	Γίνεται μωβ μετά τη δοκιμή χρώσης σε γραμμάρια	Γίνεται ροζ μετά τη δοκιμή χρώσης γραμμαρίων
Κυτταρική μεμβράνη	Σε αυτά απουσιάζει η κυτταρική μεμβράνη.	Η κυτταρική μεμβράνη υπάρχει σε αυτά.
Πάχος κυτταρικού τοιχώματος	Το παχύ, λείο κυτταρικό τοίχωμα πάχους 20-80 νανόμετρων	Το λεπτό ανώμαλο κυτταρικό τοίχωμα πάχους 8-10 νανόμετρων
Διεισδυτική ικανότητα	Μπορεί εύκολα να διεισδύσει.	Είναι δύσκολο να γίνει διείσδυση.
Παρουσία λιπιδίων	Το λιπίδιο απουσιάζει	Τα λιπίδια υπάρχουν στην κυτταρική μεμβράνη.

Τι είναι τα θετικά κατά Gram βακτήρια;

Τα θετικά κατά Gram βακτήρια είναι εκείνα που έχουν παχύ, λείο και ομοιόμορφο κυτταρικό τοίχωμα πάχους που κυμαίνεται από 20-80 νανόμετρα. Η κυτταρική μεμβράνη (επίσης γνωστή ως εξωτερική μεμβράνη) απουσιάζει σε αυτές.

Αυτά τα βακτήρια μπορούν εύκολα να διεισδύσουν από ξένες ουσίες λόγω της απουσίας κυτταρικών μεμβρανών και έτσι καταστρέφονται εύκολα. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής χρώσης κατά Gram, όπου ένα δείγμα τοποθετείται κάτω από μια αντικειμενοφόρο πλάκα και υποβάλλεται σε επεξεργασία με χρώση γραμμαρίων, γυρίζει μωβ, η οποία παρατηρείται μέσω μικροσκοπίου.

Περιέχει ως επί το πλείστον εξωτοξίνες που είναι ασταθείς και δυσανεκτικές στη θερμότητα, επομένως διαχέονται στο περιβάλλον μέσο. Αυτά τα βακτήρια μπορεί να προκαλέσουν μικρές ασθένειες των ούλων, διφθερίτιδα, ακμή, λέπρα και διάφορες βακτηριακές δερματικές λοιμώξεις και φλεγμονές.

Διάφορα παραδείγματα αυτών των τύπων βακτηρίων περιλαμβάνουν - Staphylococcus Aureus, Streptococcus Pneumoniac, Enterococcus Faecalis, Hay Bacillus, Bacillus Cereus, βακτήριο Anthrax, Mycoplasma Hominis, Milky spore, Ureaplasma Parvum και Mycobacterium large.

Τι είναι τα Gram-αρνητικά βακτήρια;

Τα Gram-αρνητικά βακτήρια έχουν πολλά από τα χαρακτηριστικά τους αντίθετα από αυτά των Gram-θετικών βακτηρίων. Έχει ένα λεπτό, ανομοιόμορφο, πολυστρωματικό κυτταρικό τοίχωμα πάχους που κυμαίνεται από 8-10 νανόμετρα.

Αυτά τα βακτήρια δεν μπορούν να διεισδύσουν εύκολα από ξένες ουσίες λόγω της παρουσίας κυτταρικών μεμβρανών γεμάτων με λιπίδια. Είναι επομένως πιο δύσκολο να καταστραφούν.

Περιέχει και τις δύο εξωτοξίνες, οι οποίες είναι πρωτεΐνες που δεν είναι ανθεκτικές στη θερμότητα. Και ενδοτοξίνες, οι οποίες είναι ανθεκτικές στη θερμότητα πρωτεΐνες λιποπολυσακχαριτών (LPs) που διαχέονται μόνο μετά τον θάνατο των βακτηρίων. Περιέχει πολλούς τύπους αμινοξέων.

Παραδείγματα αρνητικών κατά Gram βακτηρίων περιλαμβάνουν τα E. Colli, Pseudomonas aeruginosa, Meningococcus, Proteus Vulgaris, Χλαμύδια Pneumoniae. Τα Gram-αρνητικά βακτήρια μπορούν να προκαλέσουν ορισμένες επιβλαβείς ασθένειες όπως χαμηλή αρτηριακή πίεση, χαμηλά επίπεδα οξυγόνου, χολέρα και διάφορες λοιμώξεις. 

Βασικές διαφορές μεταξύ θετικών κατά Gram και αρνητικών κατά Gram βακτηρίων

1.  Κατά τη διάρκεια της δοκιμής χρώσης gram, τα θετικά κατά Gram βακτήρια αλλάζουν το χρώμα τους σε μωβ, ενώ τα αρνητικά κατά gram βακτήρια γίνονται ροζ. 
2. Η κυτταρική μεμβράνη (επίσης γνωστή ως εξωτερική μεμβράνη) απουσιάζει στα gram-θετικά βακτήρια. Αλλά στην περίπτωση των gram-αρνητικών βακτηρίων, υπάρχει μια κυτταρική μεμβράνη. 
3. Το κυτταρικό τοίχωμα είναι παχύ, με πάχος έως 20-80 νανόμετρα και λείο στα θετικά κατά Gram βακτήρια. Αντίθετα, είναι λεπτό σε πάχος 8-10 νανόμετρα και ανομοιόμορφο σε gram-αρνητικά βακτήρια. 
4. Τα θετικά κατά Gram βακτήρια έχουν υψηλή διεισδυτική ικανότητα καθώς η κυτταρική μεμβράνη απουσιάζει και οι ξένες ουσίες διεισδύουν εύκολα σε αυτήν. Ωστόσο, τα gram-αρνητικά βακτήρια έχουν μια κυτταρική μεμβράνη που καθιστά δύσκολη τη διείσδυσή τους. 
5. Λιπιδικό στρώμα σε απόντα θετικά κατά Gram βακτήρια. Ενώ στα gram-αρνητικά βακτήρια, υπάρχει το λιπιδικό στρώμα, αυτό το λιπιδικό στρώμα μπορεί να υποστεί τοξικές αντιδράσεις και να προκαλέσει ασθένειες. 

αναφορές

1. https://link.springer.com/article/10.1007/BF00498806

Τελευταία ενημέρωση: 30 Ιουλίου, 2023