تُعدّ البكتيريا من الكائنات الحية الدقيقة الأساسية التي تتنوع في خصائصها وأنماطها. في عام 1884، قام عالم الأحياء الدقيقة كريستيان جرام بتطوير تقنية تعرف بصبغة جرام، التي تُستخدم لتمييز بين البكتيريا الموجبة والسالبة لصبغة جرام. من خلال هذا المقال على موقع مقال (maqall.net)، سنسلط الضوء على الاختلافات بين النوعين وطريقة إجراء صبغة جرام، بالإضافة إلى بعض الأمراض التي تسببها كل فئة من البكتيريا.
كيفية إجراء صبغة جرام
تتم عملية صبغ جميع البكتيريا باستخدام صبغة جرام وفق ترتيب معين، وتتضمن مجموعة من الخطوات الزمنية. يعتمد امتصاص الصبغة على كثافة جدران خلايا البكتيريا.
تتميز البكتيريا موجبة الجرام بجدار خلوي سميك، مما يجعلها تحتفظ بالصبغة الأولى بشكل دائم. في المقابل، تتمتع البكتيريا سالبة الجرام بجدار خلاوي سميك يمنع امتصاص الصبغة الأولى. تشمل خطوات إجراء صبغة جرام ما يلي:
- احصل على شريحة زجاجية وقم بمسحها باستخدام مسحة بكتيرية.
- دع المسحة تجف، ثم ثبّت البكتيريا على الشريحة من خلال تمريرها عبر اللهب عدة مرات.
- ضع الصبغة الأساسية (كريستال البنفسجي) على الشريحة لمدة دقيقة واحدة، مما يجعل البكتيريا تبدو باللون الأرجواني.
- اغسل الشريحة بالماء لإزالة الصبغة الزائدة.
- استخدم صبغة لوغول على الشريحة لتثبيت الصبغة الأولى.
- اغسل الشريحة مرة أخرى وتخلص من الصبغة الزائدة.
- اغسل الشرائح بالكحول لإزالة البكتيريا إذا لم تتمكن من امتصاص الصبغة بسبب سُمك جدرانها الخلوية.
- اختم بعملية صبغ الشريحة باستخدام صبغة الزعفران.
شاهد أيضًا:
البكتيريا موجبة الجرام
- تُعرف البكتيريا التي تحتفظ بعلامات كريستال البنفسجي أثناء عملية تلوين الجرام باسم البكتيريا موجبة الجرام.
- تظهر هذه البكتيريا باللون الأرجواني تحت المجهر بفضل طبقة الببتيدوجليكان السميكة التي تحتفظ بالصبغة حتى بعد غسلها.
- من ميزاتها البارزة هي حساسيتها العالية للمضادات الحيوية نتيجةً لغياب الغشاء الخارجي.
البكتيريا سالبة الجرام
- تُعرف البكتيريا التي لا تحتفظ بعلامات كريستال البنفسجي في عملية تلطيخ الجرام بالبكتيريا سالبة الجرام.
- تتميز بوجود طبقة ببتيدوجليكان رقيقة جدًا، مما يسمح بصبغها باستخدام الصبغة الملائمة.
- تستخدم صبغة الكروسيين في تقنية صبغ جرام لتحويلها إلى اللون الأحمر أو الوردي، ومن الأمثلة الشائعة على ذلك الإشريكية القولونية.
- تعتبر البكتيريا سالبة الجرام أكثر مسببات الأمراض نظرًا لوجود غشاء خارجي يمنحها مقاومة للمضادات الحيوية، مثل النيسرية البنية والزرقة الزنجارية واليرسينية الطاعونية.
الاختلاف في جدران الخلايا بين البكتيريا الموجبة والسالبة
البكتيريا الموجبة
- تمتاز بوجود جدار خلية سميك يتراوح سمكه بين 20 إلى 80 نانومتر.
- يتكون الجدار من ببتيدوجليكان يُعتبر العمود الفقري، ويحتوي على حمض – استايلات والجلوكوزامين.
- ترتبط الأغليكو ببتيدات بفاعلية على العمود الفقري الببتيدوجليكان، مما يجعل المضادات الحيوية تستهدف الارتباط.
- في بعض أنواعها، تحتوي على حمض تيكويك، الذي يمتاز بشحنة سالبة قوية ويساهم في استجابة الجهاز المناعي.
البكتيريا السالبة
- يتراوح سمك جدران خلاياها بين 5 إلى 10 نانومتر وتحتوي على طبقة واحدة من الببتيدوجليكان.
- لا تحتوي جدران خلاياها على حمض تيكويك، وتتكون من غلاف خارجي يُعرف بالغشاء الخارجي الذي يتواجد على السطح الخارجي للجدار.
- يتراوح سمك الغشاء الخارجي بين 7.5 إلى 10 نانومتر، ويحتوي على عديدات السكاريد الدهنية التي قد تُعتبر مادة سامة داخلية.
- يثبت الغشاء الخارجي باستخدام بروتينات شحميّة، مما يجعل الأغشية الداخلية والخارجية مرتبطة ببعضها البعض بمئات بقع باير.
تابع أيضًا:
أنواع البكتيريا موجبة الجرام
تتضمن البكتيريا موجبة الجرام عدة أنواع بأشكال متنوعة، بما في ذلك البكتيريا العصوية والكروية. تختلف قدرتها المرضية وطرق انتقالها باختلاف الأنواع، ومن أبرزها:
- المطثيات (Clostridium).
- العصوية الشمعية (Bacillus).
- الليستيريا (Listeria).
- المكورات العنقودية (Staphylococci).
- المكورات العقدية (Streptococcus).
- البكتيريا المعوية (Enterococci).
الأمراض التي تسببها البكتيريا موجبة الجرام
- تسبب البكتيريا موجبة الجرام مجموعة واسعة من الالتهابات المختلفة، حسب نوع البكتيريا وطريقة دخولها إلى الجسم، فضلاً عن قوة المناعة. من بين الأمور الرئيسية التي تُسببها:
- التهاب النسيج الخلوي.
- التهاب المسالك البولية.
- التهاب اللوزتين والحنجرة.
- الالتهاب الرئوي.
- التهاب المعدة والأمعاء.
- عدوى الجرح.
- التهاب غشاء القلب.
- التهاب الجيوب الأنفية.
- التهاب العظام.
أنواع البكتيريا سالبة الجرام
- المكورات الهوائية: مثل نيسيريا، منها الغونوكوكات (Neisseria gonorrhoeae) والمينينغوكوكات (Meningococcus).
- مكورات الشكل: مثل آسينيتوباكتير (Acinetobacter) وكينغيلّا (Kingella).
- Sphingomonas وComamonas.
- مكورات نيسيرياسية (Neisseria) وموكسيلة (Moaxella).
- مكورات لاهوائية: مثل فايلّونيلّا (Veillonella) وميغاسفيرا (Megasphaera).
- عصيات غير بانية للبوغ: مثل سالمونيلا (Salmonella)، شيغيلا (Shigella)، وإيشيريشيا (Escherichia)، وغيرها.
- عصيّات غير بانية للبوغ هوائية: مثل بروسيلّا (Brucella) وليجيونيلا (Legionella)، إلى جانب العديد من الآخر.
- لولبيات: مثل تريبونيما (Treponema) وبورّيليا (Borrelia).
- ملتويات: مثل كامبيلوباكتير (Campylobacter) وهيليكوباكتر (Helicobacter).
الأمراض الناتجة عن البكتيريا سالبة الجرام
عدوى كامبيلوباكتر
- يُصاب بها الأفراد نتيجة تناول وجبات خفيفة ملوثة أو الاتصال بأشخاص مصابين، مما يسبب الإسهال وآلام البطن والحمى. يُوصى بتناول السوائل كعلاج، وعند استمرار الأعراض يجب استخدام المضادات الحيوية.
الحمى المالطية
- تحدث بشكل رئيسي بسبب اتصال الأشخاص بالحيوانات المصابة أو استهلاك الحليب الملوث. تظهر الأعراض كحمى وصداع وآلام في أسفل الظهر والمفاصل. عادةً ما يتعافى المرضى في غضون أسبوعين.
الكوليرا
- تظهر نتيجة تناول أطعمة ملوثة، مما يؤدي إلى الإسهال المائي والقيء. يصاحب ذلك غياب الحمى، ويتم تأكيد العدوى عبر الفحص البرازي.
اقرأ أيضًا:
الزحار الجرثومي
- تخرج الشيجيلا مع البراز، ومتى تسارع تدهور الظروف الصحية يمكن أن تنتشر العدوى بسهولة، مما يؤدي إلى الإسهال الشديد والجفاف. يمكن علاجها بالسوائل عن طريق الفم أو بالريد في حالات العدوى القوية.
الطاعون
- قد يتسبب في حمى وتضخم الغدد الليمفاوية والصداع، مع سرعات في ضربات القلب وصعوبة في التنفس. يمكن أن تُقلل المضادات الحيوية من خطر الوفاة، بينما يساعد عزل المرضى في الوقاية من انتشار الطاعون.
السعال الديكي
- يصيب غالبية الأطفال والمراهقين، حيث تبدأ الأعراض بشكل مشابه لأعراض البرد العادي، لكن يتطور الأمر إلى سعال مستمر. يميل التعافي من السعال الديكي ليكون بطيئًا، إلا أن اللقاحات تحقق حماية فعالة ضد العدوى.
