Généralité
Les Gram-positifs sont des bactéries qui - comme on peut le déduire de leur nom - sont testées positives pour la coloration de Gram en conservant une couleur pourpre après avoir subi une telle analyse en laboratoire.
Paroi cellulaire bactérienne
La paroi cellulaire bactérienne peut être définie comme une sorte de "conteneur" rigide qui enferme la cellule bactérienne, lui confère une certaine résistance et conditionne sa forme.
Le composant fondamental de la paroi cellulaire est le peptidoglycane (autrement appelé mucopeptide bactérien ou murein).
Le peptidoglycane est un polymère constitué de longues chaînes de polysaccharides linéaires, reliées entre elles par des liaisons croisées entre les résidus d'acides aminés.
Les chaînes de polysaccharides sont composées de la répétition d'un disaccharide, qui à son tour se compose de deux monosaccharides, le N-acétylglucosamine (ou HARCELER) et acide N-acétylmuramique (ou NAM), reliés entre eux par des liaisons -1,6 glycosidiques.
Les disaccharides sont alors liés entre eux par des liaisons glycosidiques de type -1,4.
Lié à chaque molécule de NAM, nous trouvons un pentapeptide (c'est-à-dire une "queue" de cinq acides aminés) se terminant par deux acides aminés égaux, en particulier, par deux molécules de D-Alanine.
Ce sont précisément ces D-Alanines terminales qui - suite à l'action de l'enzyme transpeptidase - permettent la formation de réticulations au sein du peptidoglycane.
Plus précisément, la transpeptidase est à l'origine d'une liaison peptidique entre le troisième acide aminé d'une chaîne polysaccharidique et le quatrième acide aminé de la chaîne polysaccharidique parallèle.
Les fonctions
La paroi cellulaire exerce non seulement un rôle protecteur vis-à-vis de la cellule bactérienne, mais régule également le transport des substances à l'intérieur de celle-ci.
Par conséquent, on peut dire que les principales fonctions de la paroi cellulaire sont :
- Empêche la dégradation des cellules bactériennes due à la pression osmotique. En effet, très souvent, les bactéries vivent dans des milieux hypotoniques, c'est-à-dire dans des milieux où de grandes quantités d'eau sont présentes et qui sont "plus diluées" que le milieu interne de la cellule bactérienne. Cette différence de concentration provoque le passage de l'eau de la environnement externe (moins concentré) à l'intérieur de la cellule bactérienne (plus concentré) pour tenter d'égaliser la concentration entre les deux environnements. L'entrée incontrôlée de l'eau ferait gonfler la cellule bactérienne jusqu'à son éclatement (lyse osmotique).
La fonction de la paroi cellulaire est précisément celle de résister à la pression extérieure de l'eau, empêchant ainsi le gonflement et la lyse bactérienne. - Protéger la membrane plasmique et l'environnement cellulaire des molécules ou substances nocives pour la bactérie elle-même.
- Réguler l'entrée des nutriments dans la cellule bactérienne.
Tout ce qui a été décrit jusqu'à présent peut être trouvé à la fois dans les parois Gram-positives et Gram-négatives.
Cependant, le but de cet article étant de clarifier les particularités des bactéries Gram-positives, seules les caractéristiques de la paroi cellulaire de ces dernières seront décrites ci-dessous et la paroi Gram-négative ne sera pas considérée.
Paroi cellulaire à Gram positif
Dans la paroi Gram-positive, la liaison peptidique entre les chaînes polysaccharidiques du peptidoglycane est formée par un pont pentaglycine, c'est-à-dire un pont constitué de cinq molécules de glycine (un acide aminé).
La paroi cellulaire des Gram positif est uniforme et relativement épaisse (20-80 nm). Il se compose de nombreuses couches de peptidoglycane qui sont recoupées par acides théiques (polymères d'alcools et de phosphates).
La paroi Gram-positive est très polaire et permet la perméation 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 un procédé conçu et développé en 1884 par un bactériologiste danois, Hans Christian Gram.
La première étape de cette procédure implique la préparation d'un frottis (c'est-à-dire un film mince du matériau à analyser) fixé par la chaleur. 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 bloqués sur la lame elle-même (fixation à chaud). Après avoir préparé le frottis, vous pouvez procéder à la coloration proprement dite.
La technique de coloration de Gram comporte quatre étapes principales.
La phase 1
Le frottis thermofixé doit être enduit du colorant violet cristallisé (également connu sous le nom de violet de gentiane) pendant trois minutes. En faisant cela, toutes les cellules bactériennes deviendront violettes.
Phase 2
À ce stade, la La solution de Lugol (solution aqueuse d'iode et d'iodure de potassium, définie comme un mordant, car capable de fixer la couleur) et on laisse agir 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.
La paroi cellulaire Gram-positive étant polaire, le complexe hydrophobe cristal violet-iode ne peut la traverser, restant ainsi enfermé à l'intérieur de la cellule bactérienne elle-même.
Phase 3
La lame est lavée avec un agent de blanchiment (généralement de l'alcool ou de l'acétone) pendant une vingtaine de secondes. Après cela, il est lavé à l'eau pour arrêter l'action de l'agent de blanchiment.
A la fin de cette phase, les cellules bactériennes Gram-positives auront conservé la couleur violette.
Les cellules Gram-négatives, en revanche, auront décoloré. Cela se produit parce que l'alcool attaque la structure lipopolysaccharidique de la membrane externe typique des Gram-négatifs et absente des Gram-positifs, facilitant ainsi la perte du colorant précédemment absorbé.
Phase 4
Un deuxième colorant est ajouté à la lame (généralement, fuchsine acide ou safranine) et laissez agir quelques minutes.
A la fin de cette phase, les cellules des bactéries Gram-négatives qui ont subi une décoloration lors de la phase précédente, prendront une couleur allant du rose au rouge.
Types de bactéries Gram-positives
Le grand groupe Gram positif comprend de nombreuses espèces bactériennes.
Ci-dessous, certaines des bactéries appartenant à cette grande catégorie seront brièvement énumérées.
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 grappes.
Parmi les différents types de staphylocoques pathogènes, on retiendra :
- Staphylococcus aureus, responsable de diverses infections de l'appareil génito-urinaire, du système neural, de la peau, des os, des articulations, du système cardiovasculaire, des voies respiratoires et de l'œil. De plus, ces coups sont également responsables d'infections opportunistes associées compromettant le système immunitaire de l'hôte , les infections opportunistes nosocomiales (c'est-à-dire les infections contractées dans les établissements de santé) et les intoxications alimentaires.
- Staphylococcus epidermidis, responsable d'« infections du système cardiovasculaire », d'infections opportunistes associées à un système immunitaire affaibli de l'hôte et « d'infections opportunistes nosocomiales.
- Staphylococcus saprophyticusresponsable des infections urinaires.
Généralement, des antibiotiques tels que les pénicillines, la vancomycine, la daptomycine, les céphalosporines ou les fluoroquinolones sont utilisés contre ce type de bactéries.
Streptocoque (ou Streptocoque)
Les streptocoques sont des cocci qui poussent par paires ou en 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 quant à eux être subdivisés en fonction du degré d'hémolyse qu'ils induisent. Ainsi, on peut distinguer :
- Streptocoques alpha-hémolytiques (ou -hémolytiques) qui provoquent une « hémolyse partielle ;
- Streptocoques bêta-hémolytiques (ou -hémolytiques) qui provoquent une « hémolyse totale ;
- Streptocoques gamma-hémolytiques (ou -hémolytiques) qui ne provoquent pas d'hémolyse.
Parmi les streptocoques pathogènes, on se souvient :
- Streptocoque pyogène, 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 affaibli.
- Streptococcus agalactiaeresponsable 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 atteinte du système immunitaire de l'hôte.
Habituellement, les antibiotiques bêta-lactamines et macrolides sont utilisés contre les streptocoques.
Clostridia (ou Clostridium)
Les clostridies sont des bacilles (c'est-à-dire des bactéries de forme cylindrique) qui, dans des conditions environnementales défavorables, sont capables de générer des spores pour survivre.
Parmi les différentes clostridies pathogènes existantes, on retiendra :
- Clostridium difficile, cette bactérie peut faire partie de la flore bactérienne humaine normale et est responsable d'infections opportunistes du tractus gastro-intestinal. C'est la principale cause de colite pseudomembraneuse qui peut survenir chez des patients traités longtemps et à fortes doses par des antibiotiques de divers types. Contre les infections de Clostridium difficiledes antibiotiques tels que le métronidazole, le chloramphénicol, la vancomycine ou l'érythromycine sont généralement utilisés.
- Clostridium tetani, responsable de tétanos (ou paralysie spastique). Généralement, le métronidazole ou la benzylpénicilline sont utilisés contre ces coups. Un vaccin est également disponible pour prévenir l'infection.
- Clostridium botulinum, responsable de botulisme (ou paralysie flasque).
Corinebactéries (ou Corynebacterium)
Les corinebactéries sont des bacilles appartenant à la famille des Corynénactériacées.
Parmi les nombreux représentants de ce genre, on se souvient de la 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.
Autres Gram-positifs
Les autres bactéries Gram-positives sont :
- Bacillus anthracis (connu sous le nom de charbon), responsable de l'apparition du charbon cutané, pulmonaire et gastro-intestinal ;
- Listeria monocytogenes, un bacille responsable de l'apparition de méningites, d'encéphalites, de méningo-encéphalites et d'abcès cérébraux ;
- Enterococcus faecium et Enterococcus faecalis, deux cocci qui peuplent normalement la flore bactérienne intestinale humaine, mais qui peuvent être responsables d'infections nosocomiales opportunistes des voies urinaires, de septicémie ou d'endocardite.
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