¿Qué son las bacterias gramnegativas?
Muchos biólogos se han encontrado con los términos "bacterias grampositivas y gramnegativas", ¿pero ¿qué significan estos términos y cuáles son sus implicaciones para la salud y las enfermedades humanas?
El ensayo de tinción de Gram
El ensayo de tinción de Gram fue inventado en 1884 por Hans Christian Gram. El ensayo caracteriza las bacterias en función del grosor de la capa de peptidoglucano en su pared celular. Las bacterias grampositivas cuentan con una capa de peptidoglicano muy gruesa que oscila entre 20 y 80 nm. En cambio, la capa de peptidoglicano de las bacterias gramnegativas es mucho más fina, de unos 8 nm.
El ensayo de Gram implica varios pasos para clasificar las bacterias en estas dos categorías. En primer lugar, las células bacterianas se tiñen mediante un tinte violeta cristal. Entonces se añade una solución de yodo de Gram, que forma un complejo con el tinte. Posteriormente se añade un agente decolorante, generalmente acetona o alcohol etílico, que encoge la capa de peptidoglicano.
En las bacterias grampositivas, el complejo de colorante-yodo no puede penetrar la gruesa capa de peptidoglucano, por que permanece atrapado dentro de la célula. Sin embargo, en las bacterias con una fina capa de peptidoglucano, el complejo de colorante-yodo penetra la pared bacteriana, por lo que escapa de la misma. Por lo tanto, las bacterias grampositivas retendrán el tinte violeta, mientras que las gramnegativas no.
Finalmente, se añade un tinte rojo a las células. Dado que el color rojo es más claro que el violeta, el tinte rojo no aparecerá en las células etiquetadas como violeta. Solo las células que no retienen el tinte violeta se mostrarán rojas.
Finalmente, solo hace falta mirar las bacterias bajo un microscopio para determinar su clasificación. Las bacterias grampositivas serán de color violeta mientras que las gramnegativas serán rojas.
Bacterias grampositivas
Existen muchos géneros diferentes de bacterias grampositivas y se suelen diferenciar por su forma: esférica (cocci) o en forma de vara (bacilli). Las bacterias esféricas incluyen el estafilococo, que causa infecciones cutáneas, y el estreptococo, que causa diferentes dolencias como faringitis estreptocócica, escarlatina y neumonía.
Las bacterias en forma de vara incluyen Bacillus y Listeria. Estas pueden producir diferentes infecciones como ántrax, difteria y listeriosis.
Bacterias gramnegativas y endotoxinas
Igual que las contrapartes grampositivas, las bacterias gramnegativas representan una gran variedad de especies diferentes. Además de la forma de vara y la esférica, las bacterias gramnegativas también tienen forma de espiral (espiroquetas).
Las bacterias gramnegativas representan muchas dolencias, incluidas muchas enfermedades transmitidas por los alimentos, cólera, gonorrea e infecciones urinarias.
Una de las características distintivas de las bacterias gramnegativas es su capacidad de producir endotoxinas. Las endotoxinas son moléculas de lipopolisacáridos en la pared celular de las bacterias. Las endotoxinas son pirogénicas, por lo que pueden provocar fiebre (y a veces reacciones más peligrosas, como la sepsis) en humanos.
Las endotoxinas se han convertido en una grave preocupación en los sectores farmacéutico, de biotecnología y sanitario. Estas moléculas son extremadamente estables en cuanto a la temperatura, por lo que no se pueden eliminar por completo mediante autoclave. Por lo tanto, incluso las muestras libres de bacterias pueden provocar reacciones inmunes peligrosas.
Para evitar la contaminación por endotoxinas, los medicamentos y dispositivos médicos deben analizarse detenidamente mediante el ensayo del lisado de Amebocito Límulus (LAL), que proporciona una estimación cuantitativa sólida de los niveles de endotoxinas.