Generalidad
Los grampositivos son bacterias que, como se puede deducir de su nombre, dan positivo a la tinción de Gram y conservan un color púrpura después de haber sido sometidas a dicho análisis de laboratorio.
Pared celular bacteriana
La pared celular bacteriana se puede definir como una especie de "contenedor" rígido que encierra la célula bacteriana, dándole cierta fuerza y acondicionando su forma.
El componente fundamental de la pared celular es el peptidoglicano (de otra manera conocido como mucopéptido bacteriano o murein).
El peptidoglicano es un polímero que consta de largas cadenas de polisacáridos lineales, unidas por enlaces cruzados entre residuos de aminoácidos.
Las cadenas de polisacáridos están compuestas por la repetición de un disacárido, que a su vez consta de dos monosacáridos, el N-acetilglucosamina (o ROCÍN) y ácido N-acetilmurámico (o NAM), unidos entre sí por enlaces glucosídicos β-1,6.
Luego, los disacáridos se unen entre sí con enlaces glicosídicos de tipo β-1,4.
Vinculado a cada molécula de NAM encontramos un pentapéptido (es decir, una "cola" de cinco aminoácidos) que termina con dos aminoácidos iguales, en particular, con dos moléculas de D-alanina.
Son precisamente estas D-alaninas terminales las que, siguiendo la acción de la enzima transpeptidasa, permiten la formación de enlaces cruzados dentro del peptidoglicano.
Más precisamente, la transpeptidasa origina un enlace peptídico entre el tercer aminoácido de una cadena de polisacárido y el cuarto aminoácido de la cadena de polisacárido paralela.
Funciones
La pared celular no solo ejerce un papel protector hacia la célula bacteriana sino que también regula el transporte de sustancias en su interior.
Por tanto, se puede decir que las principales funciones de la pared celular son:
- Evita la degradación de las células bacterianas debido a la presión osmótica. De hecho, muy a menudo las bacterias viven en ambientes hipotónicos, es decir, en ambientes donde hay grandes cantidades de agua y que están "más diluidos" que el ambiente interno de la célula bacteriana. Esta diferencia de concentración hace que el agua pase del ambiente externo (menos concentrado) al interior de la célula bacteriana (más concentrado) en un intento de igualar la concentración entre los dos ambientes. La entrada incontrolada de agua haría que la célula bacteriana se hinchara hasta reventar (lisis osmótica).
La función de la pared celular es precisamente la de resistir la presión externa del agua, evitando así la hinchazón y la lisis bacteriana. - Protege la membrana plasmática y el entorno celular de moléculas o sustancias nocivas para la propia bacteria.
- Regular la entrada de nutrientes a la célula bacteriana.
Todo lo descrito hasta ahora se puede encontrar tanto en las paredes Gram-positivas como en las Gram-negativas.
Sin embargo, dado que el propósito de este artículo es aclarar las peculiaridades de las bacterias Gram-positivas, a continuación solo se describirán las características de la pared celular de estas últimas y no se considerará la pared Gram-negativa.
Pared celular grampositiva
En la pared Gram-positiva, el enlace peptídico entre las cadenas de polisacáridos del peptidoglicano se forma a través de un puente de pentaglicina, es decir, un puente que consta de cinco moléculas de glicina (un aminoácido).
La pared celular de los Gram positivos es uniforme y relativamente gruesa (20-80 nm). Consiste en numerosas capas de peptidoglicano que son intersectadas por ácidos ticos (polímeros de alcoholes y fosfatos).
La pared Gram-positiva es muy polar y permite la permeación de moléculas hidrófilas (como las que se utilizan en la tinción de Gram que se describirá a continuación) pero no de compuestos hidrófobos.
Tinción de Gram
La tinción de Gram es un proceso ideado y desarrollado en 1884 por un bacteriólogo danés, Hans Christian Gram.
El primer paso de este procedimiento implica la preparación de un frotis (es decir, una película delgada del material a analizar) fijado por calor. En otras palabras, se coloca una muestra de la bacteria a analizar en un portaobjetos y, mediante el uso de calor, los microorganismos se matan y se bloquean en el portaobjetos (fijación en caliente). Después de preparar el frotis, puede continuar con la tinción real.
La técnica de tinción de Gram tiene cuatro pasos principales.
Fase 1
El frotis fijado por calor debe cubrirse con el tinte. cristal violeta (también conocida como violeta de genciana) durante tres minutos. Al hacer esto, todas las células bacterianas se volverán moradas.
Fase 2
En este punto, la Solución de Lugol (solución acuosa de yodo y yoduro de potasio, definido como mordiente, ya que es capaz de fijar el color) y se deja actuar durante un minuto aproximadamente.
La solución de Lugol es polar y penetra en la célula bacteriana donde se encuentra con el cristal violeta con el que forma un complejo hidrofóbico.
Dado que la pared celular grampositiva es polar, el complejo hidrófobo de yodo violeta cristalino no puede cruzarla, por lo que permanece encerrado dentro de la propia célula bacteriana.
Fase 3
El portaobjetos se lava con lejía (generalmente alcohol o acetona) durante unos veinte segundos. Posteriormente, se lava con agua para detener la acción del blanqueador.
Al final de esta fase, las células de las bacterias Gram positivas habrán retenido el color púrpura.
Las células gramnegativas, por otro lado, se habrán descolorado. Esto sucede porque el alcohol ataca la estructura lipopolisacárido de la membrana externa típica de los Gram negativos y ausente en los Gram positivos, facilitando así la pérdida del colorante previamente absorbido.
Fase 4
Se agrega un segundo tinte al portaobjetos (generalmente, fucsina ácida o safranina) y dejar actuar un par de minutos.
Al final de esta fase, las células de bacterias Gram negativas que hayan sufrido una decoloración en la fase anterior, tomarán un color que va del rosa al rojo.
Tipos de bacterias grampositivas
El gran grupo de Gram positivos incluye muchas especies bacterianas.
A continuación, se enumerarán brevemente algunas de las bacterias que pertenecen a esta gran categoría.
Estafilococos (o estafilococos)
Los estafilococos son cocos (es decir, bacterias esféricas) que pertenecen a la familia de Staphylococcaceae. Los estafilococos crecen en grupos.
Entre los diversos tipos de estafilococos patógenos, recordamos:
- Staphylococcus aureus, responsable de diversas infecciones del tracto genitourinario, el sistema neural, la piel, los huesos, las articulaciones, el sistema cardiovascular, el tracto respiratorio y el ojo. Además, esta paliza también es responsable de las infecciones oportunistas asociadas que comprometen el sistema inmunológico del huésped. , infecciones oportunistas nosocomiales (es decir, infecciones contraídas dentro de los establecimientos de salud) e intoxicaciones alimentarias.
- Staphylococcus epidermidis, responsable de "infecciones del sistema cardiovascular", infecciones oportunistas asociadas con el sistema inmunológico comprometido del huésped e "infecciones oportunistas nosocomiales".
- Staphylococcus saprophyticusresponsable de las infecciones del tracto urinario.
Generalmente se utilizan antibióticos como penicilinas, vancomicina, daptomicina, cefalosporinas o fluoroquinolonas contra este tipo de bacterias.
Estreptococo (o estreptococo)
Los estreptococos son cocos que crecen en pares o en cadenas. Los estreptococos son capaces de producir toxinas capaces de destruir los glóbulos rojos, es decir, están dotados de actividad hemolítica.
Los estreptococos, a su vez, pueden subdividirse según el grado de hemólisis que inducen. Por tanto, podemos distinguir:
- Estreptococos alfa-hemolíticos (o α-hemolíticos) que causan "hemólisis parcial;
- Estreptococos beta-hemolíticos (o β-hemolíticos) que causan "hemólisis total;
- Estreptococos gamma-hemolíticos (o γ-hemolíticos) que no provocan hemólisis.
Entre los estreptococos patógenos, recordamos:
- Streptococcus pyogenes, responsable de infecciones de las vías respiratorias, piel, huesos, articulaciones, sistema cardiovascular, glándulas digestivas y cavidad peritoneal, y también es responsable de infecciones oportunistas en huéspedes con sistemas inmunitarios comprometidos.
- Streptococcus agalactiaeresponsable de infecciones en el feto y recién nacido, infecciones del sistema nervioso y del tracto respiratorio.
- steotococos neumonia, responsable de las infecciones del tracto respiratorio, el sistema nervioso, el sistema cardiovascular, las glándulas digestivas, la cavidad peritoneal y las infecciones oportunistas asociadas con el compromiso del sistema inmunológico del huésped.
Por lo general, se utilizan antibióticos betalactámicos y macrólidos contra los estreptococos.
Clostridia (o Clostridium)
Los clostridios son bacilos (es decir, bacterias de forma cilíndrica) que, en condiciones ambientales adversas, pueden generar esporas para sobrevivir.
Entre los diversos clostridios patógenos existentes, recordamos:
- Clostridium difficile, esta bacteria puede formar parte de la flora bacteriana humana normal y es responsable de infecciones oportunistas del tracto gastrointestinal. Es la principal causa de colitis pseudomembranosa que puede surgir en pacientes tratados durante mucho tiempo y en altas dosis con antibióticos de diversos tipos. Contra infecciones de Clostridium difficileSe suelen utilizar antibióticos como metronidazol, cloranfenicol, vancomicina o eritromicina.
- Clostridium tetani, responsable de tétanos (o parálisis espástica). Generalmente, se usa metronidazol o bencilpenicilina contra esta paliza. También hay una vacuna disponible para prevenir infecciones.
- Clostridium botulinum, responsable de botulismo (o parálisis flácida).
Corinebacteria (o Corynebacterium)
Las corinebacterias son bacilos que pertenecen a la familia de Corynenacteriaceae.
Entre los numerosos exponentes de este género, recordamos el Corynebacterium diphteriae responsable de la difteria cutánea y la difteria respiratoria.
Los antibióticos que se utilizan habitualmente para tratar la difteria son penicilinas, cefalosporinas, clindamicina y eritromicina.
También hay una vacuna disponible para prevenir infecciones.
Otros grampositivos
Otras bacterias Gram positivas son:
- Bacillus Anthracis (conocido como ántrax), responsable de la aparición del ántrax cutáneo, pulmonar y gastrointestinal;
- Listeria monocytogenes, un bacilo responsable de la aparición de meningitis, encefalitis, meningoencefalitis y abscesos cerebrales;
- Enterococcus faecium y Enterococcus faecalis, dos cocos que habitualmente pueblan la flora bacteriana intestinal humana, pero que pueden ser responsables de infecciones oportunistas nosocomiales del tracto urinario, septicemia o endocarditis.
