Svet bakterij je neverjetno raznolik in zelo bogat. Najdemo jih povsod: v zraku, tleh, na človeški koži, na njenih sluznicah. V določenih okoliščinah postanejo bakterije nevarne za ljudi in povzročijo resne bolezni. Nekatere se zlahka zdravijo z antibiotiki ali celo običajnimi antiseptiki, druge pa se jih je veliko težje znebiti. Zato pri postavljanju diagnoze, pa tudi pri predpisovanju zdravljenja, izoliramo gram-pozitivne in gram-negativne bakterije. Ta način delitve mikroorganizmov je bil predlagan že v 19. stoletju, vendar se uporablja še danes.
Svet bakterij
Kraljestvo mikroorganizmov je tako raznoliko in kompleksno, da ga niti sodobna znanost še ni v celoti raziskala. Obstajajo bakterije, ki preživijo pri visokih temperaturah in ne umrejo niti pri daljšem vrenju, druge pa poginejo ob najmanjši spremembi temperature ali sestave zunanjega okolja, na primer po dodatku navadnega sladkorja. Nekateri mikroorganizmiuspevajo v vročih vrelcih, kislini, metanu ali drugih kemikalijah.
Bakterije so najstarejši organizmi in so zelo razširjeni po svetu. Najdemo jih povsod: na dnu oceana, v zraku, v tleh - tudi v velikih globinah, v telesu živih bitij. Poleg tega je znanost dokazala, da je bakterijskih celic v človeku 10-krat več kot njihovih lastnih. Nekateri mikroorganizmi preprosto živijo poleg drugih živih bitij, drugi pa z njimi aktivno sodelujejo. Lahko so koristni ali povzročajo različne bolezni. Poleg tega je več desetkrat več koristnih bakterij kot patogenih.
Veliko mikroorganizmov je koristnih. Na primer, tisti, ki živijo v človeškem črevesju, sodelujejo pri prebavi in ga ščitijo pred okužbami. To so laktobacili in bifidobakterije. V ustni votlini človeka živi približno 40 milijonov vrst bakterij, vendar jih je le 5 % patogenih. Obstajajo mikroorganizmi, ki sodelujejo pri razgradnji odpadkov. Toda kljub temu, da je koristnih bakterij še vedno več, njihove patogene vrste naredijo veliko škode, saj povzročajo nevarne bolezni. Do zdaj veliko ljudi po svetu umira zaradi tuberkuloze, kolere, tetanusa, tifusa, botulizma in drugih okužb. Zato se je zelo pomembno naučiti, kako pravilno komunicirati s svetom bakterij.
Gram metoda
Človek že dolgo išče načine za zdravljenje nalezljivih bolezni. Ko odkrijejo obstoj patogenih bakterij, jih znanstveniki poskušajo razvrstiti, da bi ugotovili, kako se z njimi spopasti. Najboljši način je leta 1884 predlagal zdravnik Hans Christian Gram. Je precej preprosta, a informativna in se uporablja še danes. Ta metoda razlikuje med gram-pozitivnimi in gram-negativnimi bakterijami.
Dr. Gram je uporabil vijolično barvilo za preučevanje mikroorganizmov in opazil, da so nekateri od njih obarvani, drugi pa ne. Ugotovil je, da je to posledica posebnosti celičnih sten bakterij. Ker so ti mikroorganizmi sestavljeni iz ene, redkeje dveh celic, je zelo pomembno, da imajo močno lupino. Zato imajo njihove celične stene zapleteno strukturo. Ščitijo notranje okolje pred prodiranjem tekočin. Struktura gram-negativnih bakterij je najtežja. Odporne so na prodiranje sline, želodčnega soka in drugih tekočin.
Bistvo metode po Gramu je, da se testni medij obdela z anilinskim barvilom, fiksira z jodom in nato spere z alkoholom. V tem primeru se gram-negativne bakterije obarvajo, gram-pozitivne pa dobijo modro barvo. Po ponovni obdelavi z rdečim barvilom lahko negativne vrste postanejo rožnate, mrtvi mikroorganizmi pa se obarvajo svetleje.
Uporaba metode v medicini
Gramova metoda ločevanja mikroorganizmov na gram-pozitivne in gram-negativne bakterije je pripomogla k izboljšanju mikrobioloških raziskav. Pomaga prepoznati odpornost patogenih vrst na zdravila, razviti nove antibiotike za boj proti njim. Konec koncev, močna celičnastena gram-negativnih bakterij jih naredi neobčutljive na običajna antibakterijska zdravila. In lupina gram-pozitivnih mikroorganizmov, čeprav zelo debela, je prepustna za tekočine in antibiotike.
gram-pozitivne in gram-negativne bakterije
Gramova metoda je omogočila razdelitev vseh mikroorganizmov v dve veliki skupini. Njihove značilnosti in značilnosti pomagajo izbrati ustreznejše zdravljenje nalezljivih bolezni. Gram pozitivne bakterije, ki z anilinskim barvilom hitro postanejo modre, tvorijo spore, eksotoksine in so zato precej nevarne za zdravje. Toda njihova lupina je prepustna za antibakterijska zdravila.
Tako kot gram-pozitivne, so tudi gram-negativne bakterije povzročitelji resnih bolezni. Ne tvorijo spor in so v mnogih primerih oportunistični patogeni. Toda pod določenimi pogoji začnejo izločati endotoksine in povzročijo huda vnetja in zastrupitev. Zaradi kompleksne strukture celične stene so skoraj neobčutljivi na antibiotike.
Človeško telo vsebuje obe vrsti teh mikroorganizmov. Pravilno razmerje gram-pozitivnih in gram-negativnih bakterij ohranja normalno mikrofloro nožnice, črevesja in ustne votline. To pomaga zaščititi telo pred okužbami.
Gram-pozitivna flora
Večina bakterij, ki jih je mogoče obarvati z vijoličnim barvilom, torej imajo prepustno celično steno, je nevarnih za ljudi. Sem spadajo streptokoki,stafilokoki, listerije, bacili, klostridije, mikobakterije, aktinomicete. Še posebej nevaren je Staphylococcus aureus, ki prizadene oslabljeno telo in brez zdravljenja hitro vodi v smrt bolnika. Vendar pa vključujejo tudi koristne mlečnokislinske bakterije.
Gram-pozitivni mikroorganizmi okužijo dihala, srčno mišico, možgane, kožo. Izzovejo gnojno okužbo v ranah, zastrupitev krvi.
Bolezni, ki jih povzročajo
Gram-pozitivne bakterije so vzrok za tako pogoste nalezljive bolezni, kot so:
- tonzilitis, faringitis;
- sinusitis, vnetje srednjega ušesa;
- revmatizem;
- zastrupitev krvi;
- pljučnica;
- vnetje možganov;
- antraks;
- zastrupitev s hrano;
- botulizem;
- davica;
- tetanus;
- plinska gangrena.
Gram-negativne bakterije
Seznam jih je precej velik, a med njimi je veliko takih, ki človeku ne škodijo. Ti vključujejo predvsem oportunistične patogene. V normalnih pogojih živijo v človeškem telesu, ne da bi mu škodovali. Najpogostejše so naslednje gramnegativne bakterije. Njihove vrste so raznolike:
- proteobakterije;
- pseudomonas;
- klamidija;
- meningokoki;
- brucella;
- spirohete;
- gonokoki;
- helicobacteria.
Mikroorganizmi, ki se ne obarvajo vijolično, so odporni tudi na protitelesa in protibakterijska zdravila. Zato je bolezni, ki jih povzročajo, zelo težko zdraviti.
Kaj bolezni povzročajo
Pod določenimi pogoji gram-negativne bakterije povzročajo resne bolezni. To je posledica dejstva, da kompleksna lupina teh mikroorganizmov, ko se uniči, sprosti veliko toksinov, ki se širijo po človeškem krvnem obtoku in povzročijo hudo zastrupitev. Izkazalo se je, da niso patogene same bakterije, temveč značilnosti njihove celične membrane - lipopolisaharidnega sloja, ki povzroča imunski odziv telesa. Privedejo do vnetja. Če pa je človekova imuniteta v redu, se zlahka spopade s takšnimi mikroorganizmi in se ne boji okužbe.
Gram negativne bakterije vključujejo tiste, ki povzročajo gonorejo, sifilis, meningitis in okužbe dihal. Še posebej pogoste so takšne bakterije, ki povzročajo poškodbe dihal in sečil, prebavil. Gram-negativne vključujejo tako dobro znane patogene, kot so Proteus, Escherichia, Enterobacteriaceae, Salmonella. Povzročajo salmonelozo, meningitis, tifus, grižo. Poleg tega so ti odporni mikroorganizmi tisti, ki povzročajo hude bolnišnične okužbe. Navsezadnje lahko preživijo tudi po resni dezinfekciji.
Uporabitega znanja pri zdravljenju bolezni
Pri diagnosticiranju bolezni za določitev učinkovitejšega zdravljenja se nujno uporablja metoda Gram za ugotavljanje, kateri mikroorganizmi so povzročili bolezen: gram-pozitivne ali gram-negativne bakterije. Glede na to so predpisani antibiotiki. Konec koncev lahko napačna izbira zdravljenja le poslabša situacijo.
Za določitev povzročitelja, izpljunka, izcedek iz nosu ali nožnice se pregleda analiza blata, sinovialne ali plevralne tekočine. Ti vzorci so podvrženi preiskavi po Gramu.
Najteže ozdravljive bolezni so tiste, ki jih povzročajo gram-negativne bakterije. V bistvu nanje vpliva kombinacija dveh antibiotikov ali zdravil nove generacije. Učinkovito proti njim so lahko "Ampicilin" ali "Amoksicilin", "Kloramfenikol", "Streptomicin", pa tudi skupina cefalosporinov. Lahko obvladajo zunanjo membrano takšnih bakterij.
Poznavanje strukture bakterijske stene je izboljšalo učinkovitost zdravljenja nalezljivih bolezni.
