généralité
Les bactéries à Gram positif sont des bactéries qui - comme on peut le déduire de leur propre nom - sont positives pour la coloration de Gram en conservant une coloration pourpre après avoir été soumises à cette analyse de laboratoire.
Paroi cellulaire bactérienne
La paroi cellulaire bactérienne peut être définie comme une sorte de "conteneur" rigide qui renferme la cellule bactérienne, lui conférant une certaine résistance et conditionnant sa forme.
Le composant fondamental de la paroi cellulaire est le peptidoglycane (connu également sous le nom de mucopeptide ou murein bactérien ).
Le peptidoglycane est un polymère constitué de longues chaînes polysaccharidiques linéaires, reliées entre elles par des liaisons croisées entre résidus d'acides aminés.
Les chaînes de polysaccharides sont composées de la répétition d'un disaccharide, constitué à son tour de deux monosaccharides, la N-acétylglucosamine (ou NAG ) et l'acide N-acétylmuramique (ou NAM ), liés ensemble par des liaisons glycosidiques de type β-1, 6.
Les disaccharides sont ensuite liés les uns aux autres par des liaisons glycosidiques de type β-1, 4.
Liés à chaque molécule de NAM, nous trouvons un pentapeptide (c'est-à-dire une "queue" de cinq acides aminés) qui se termine par deux acides aminés égaux, en particulier par deux molécules de D-Alanine .
Ce sont précisément ces extrémités D-Alanine qui - suite à l'action de l'enzyme transpeptidase - permettent la formation de liaisons croisées au sein du peptidoglycane.
Plus précisément, la transpeptidase génère une liaison peptidique entre le troisième acide aminé d'une chaîne de polysaccharide et le quatrième acide aminé de la chaîne de polysaccharide parallèle.
fonctions
La paroi cellulaire a non seulement un rôle protecteur contre la cellule bactérienne, mais elle régule également le transport des substances en son sein.
Par conséquent, on peut dire que les principales fonctions de la paroi cellulaire sont:
- Prévenir la rupture des cellules bactériennes par l'effet de la pression osmotique. En fait, très souvent, les bactéries vivent dans des environnements hypotoniques, c'est-à-dire dans des environnements contenant de grandes quantités d'eau et qui sont "plus dilués" que l'environnement interne de la cellule bactérienne. Cette différence de concentration provoque un écoulement d'eau de l'environnement externe (moins concentré) vers la cellule bactérienne (plus concentrée) afin de faire correspondre la concentration entre les deux environnements. La pénétration incontrôlée de l’eau ferait gonfler la cellule bactérienne jusqu’à éclater (lyse osmotique).
La fonction de la paroi cellulaire est précisément de résister à la pression externe de l'eau, empêchant ainsi le gonflement et la lyse bactériens.
- Protégez la membrane plasmique et l'environnement cellulaire contre les molécules ou les substances nocives pour le même rythme.
- Réglementer l'entrée des nutriments dans la cellule bactérienne.
Tout ce qui a été décrit jusqu'ici se retrouve à la fois dans les parois Gram-positives et Gram-négatives.
Cependant, l'objectif de cet article étant de clarifier les particularités des bactéries à Gram positif, seules les caractéristiques de la paroi cellulaire de cette dernière seront décrites ci-dessous et la paroi à Gram négatif ne sera pas prise en compte.
Paroi cellulaire à Gram positif
Dans la paroi à Gram positif, la liaison peptidique entre les chaînes polysaccharidiques du peptidoglycane est formée par un pont de la pentaglycine, c’est-à-dire un pont constitué de cinq molécules de glycine (un acide aminé).
La paroi cellulaire de Gram positif est uniforme et relativement épaisse (20 à 80 nm). Il est constitué de plusieurs couches de peptidoglycanes intersectées avec des acides théoïques (polymères d'alcools et de phosphates).
La paroi Gram-positive est très polaire et permet la permeation de molécules hydrophiles (telles que celles utilisées dans la coloration de Gram qui sera décrite ci-dessous) mais pas de composés hydrophobes.
Coloration de Gram
La coloration de Gram est une procédure conçue et développée en 1884 par un bactériologiste danois, Hans Christian Gram.
La première étape de ce processus implique la préparation d’un frottis (c’est-à-dire un film mince du matériau à analyser) fixé à chaud. En d'autres termes, un échantillon des bactéries à analyser est placé sur une lame et, grâce à l'utilisation de la chaleur, les micro-organismes sont tués et collés sur la lame elle-même (fixation à chaud). Après avoir préparé le frottis, vous pouvez procéder à la coloration réelle.
La technique de coloration de Gram comprend quatre phases principales.
Phase 1
La bande à chaud doit être recouverte de colorant cristal violet (également appelé violet de gentiane) pendant trois minutes. Ce faisant, toutes les cellules bactériennes vireront au violet.
Phase 2
À ce stade, la solution de Lugol (une solution aqueuse d'iode et d'iodure de potassium, définie comme mordant, car il est capable de fixer la couleur) est versée sur la lame et laissée agir pendant environ une minute.
La solution de Lugol est polaire et pénètre dans la cellule bactérienne où elle rencontre le cristal violet avec lequel elle forme un complexe hydrophobe.
Puisque la paroi cellulaire du Gram positif est polaire, le complexe hydrophobe cristal-violet-iode ne peut pas le traverser et reste donc bloqué dans la cellule bactérienne elle-même.
Phase 3
La lame est lavée avec une eau de javel (généralement de l’alcool ou de l’acétone) pendant environ vingt secondes. Ensuite, laver à l’eau pour arrêter l’action de blanchiment.
À la fin de cette phase, les cellules des bactéries à Gram positif auront conservé la couleur pourpre.
Les cellules à Gram négatif, par contre, auront été blanchies. En effet, l'alcool attaque la structure lipopolysaccharidique de la membrane externe typique du Gram négatif et est absente du Gram positif, facilitant ainsi la perte du colorant précédemment absorbé.
Phase 4
Un second colorant est ajouté à la lame (généralement de l' acide fuchsine ou de la safranine ) et est laissé agir pendant quelques minutes.
À la fin de cette phase, les cellules de bactéries à Gram négatif ayant subi une décoloration au cours de la phase précédente prendront une couleur variant du rose au rouge.
Types de bactéries à Gram positif
Le grand groupe de Gram positifs comprend de nombreuses espèces bactériennes.
Ci-dessous, quelques bactéries appartenant à cette grande catégorie seront énumérées brièvement.
Staphylocoques (ou staphylocoques)
Les staphylocoques sont des cocci (c'est-à-dire des bactéries sphériques) appartenant à la famille des staphylococcacées . Les staphylocoques se développent en se plaçant eux-mêmes en grappes.
Parmi les différents types de staphylocoques pathogènes, on rappelle:
- Staphylococcus aureus, responsable de diverses infections du système génito-urinaire, du système neigeux, de la peau, des os, des articulations, du système cardiovasculaire, des voies respiratoires et des yeux. De plus, ces coups sont également responsables d'infections opportunistes associées à une altération du système immunitaire de l'hôte, d'infections opportunistes nosocomiales (infections contractées dans des établissements de santé) et de toxines alimentaires.
- Staphylococcus epidermidis, responsable d'infections cardiovasculaires, d'infections opportunistes associées à une altération du système immunitaire de l'hôte et d'infections opportunistes nosocomiales.
- Staphylococcus saprophyticus, responsable d'infections des voies urinaires.
En règle générale, on utilise des antibiotiques comme les pénicillines, la vancomycine, la daptomycine, les céphalosporines ou les fluoroquinolones.
Streptocoques (ou streptocoques)
Les streptocoques sont des noix de coco qui poussent par paires ou forment des chaînes. Les streptocoques sont capables de produire des toxines capables de détruire les globules rouges, c’est-à-dire qu’ils sont dotés d’une activité hémolytique.
Les streptocoques peuvent être subdivisés à leur tour en fonction du degré d'hémolyse qu'ils induisent. Il est donc possible de distinguer:
- Streptocoques alpha-hémolytiques (ou α-hémolytiques) provoquant une hémolyse partielle;
- Streptocoques bêta-hémolytiques (ou β-hémolytiques) responsables d'une hémolyse totale;
- Les streptocoques gamma-hémolytiques (ou gamma-hémolytiques) qui ne provoquent pas d'hémolyse.
Parmi les streptocoques pathogènes, on retient:
- Streptococcus pyogenes, responsable d'infections des voies respiratoires, de la peau, des os, des articulations, du système cardiovasculaire, des glandes digestives et de la cavité péritonéale. En outre, il est également responsable d'infections opportunistes chez les hôtes dont le système immunitaire est compromis.
- Streptococcus agalactiae, responsable d'infections chez le fœtus et le nouveau-né, d'infections du système nerveux et des voies respiratoires.
- Streptococcus pneumoniae, responsable d'infections des voies respiratoires, du système nerveux, du système cardiovasculaire, des glandes digestives, de la cavité péritonéale et d'infections opportunistes associées à une déficience du système immunitaire de l'hôte.
Habituellement, les antibiotiques bêta-lactamines et macrolides sont utilisés contre les streptocoques.
Clostridia (ou Clostridium)
Les Clostridia sont des bacilles (bactéries cylindriques) qui, dans des conditions environnementales défavorables, sont capables de générer des spores pour survivre.
Parmi les différents Clostridia pathogènes existants, nous rappelons:
- Clostridium difficile, ce battement peut faire partie de la flore bactérienne humaine normale et est responsable d'infections opportunistes du tractus gastro-intestinal. C'est la cause principale de la colite pseudo-membraneuse qui peut survenir chez les patients traités pendant une longue période et à des doses élevées avec divers types d'antibiotiques. Les infections à anti- Clostridium difficile utilisent généralement des antibiotiques tels que le métronidazole, le chloramphénicol, la vancomycine ou l'érythromycine.
- Clostridium tetani, responsable du tétanos (ou de la paralysie spastique). En règle générale, le métronidazole ou la benzylpénicilline sont utilisés contre ce battement. Un vaccin est également disponible pour prévenir l'infection.
- Clostridium botulinum, responsable du botulisme (ou de la paralysie flasque).
Corinebacteria (ou Corynebacterium)
Les corinebacteria sont des bacilles appartenant à la famille des Corynenacteriaceae .
Parmi les nombreux exposants de ce genre, rappelons le Corynebacterium diphteriae responsable de la diphtérie cutanée et de la diphtérie respiratoire.
Les antibiotiques habituellement utilisés pour traiter la diphtérie sont les pénicillines, les céphalosporines, la clindamycine et l'érythromycine.
Un vaccin est également disponible pour prévenir l'infection.
Autre Gram positif
Les autres bactéries à Gram positif sont:
- Bacillus anthracis (connu sous le nom d’anthrax), responsable de l’apparition d’un anthrax cutané, pulmonaire et gastro-intestinal;
- Listeria monocytogenes, un bacille responsable de l'apparition de la méningite, de l'encéphalite, de la méningo-encéphalite et de l'abcès du cerveau;
- Enterococcus faecium et Enterococcus faecalis, deux cocci qui habitent normalement la flore bactérienne intestinale humaine, mais qui pourraient être responsables d'infections opportunistes nosocomiales des voies urinaires, d'une septicémie ou d'une endocardite.
