Дирк Бокмюль - Тайная жизнь домашних микробов - все о бактериях, грибках и вирусах

Я вам уже разъяснял разницу между грамотрицательными и грамположительными бактериями? Нет? Тогда срочно надо наверстать упущенное, потому что одним из первых вопросов, который задаст вам микробиолог, если вы ему скажете, что видели бактерию, будет вопрос, была она грамположительная или грамотрицательная. Вы наверняка помните, что бактериальные клетки бывают разных видов: палочки, кокки и тому подобное. В нашем детективе а-ля Шерлок Холмс еще говорилось о том, что бактерии довольно трудно различить по внешнему виду; как правило, нужно присмотреться к определенным их свойствам, чтобы узнать, с бактериями какого рода мы имеем дело.

Но все же есть одна внешняя особенность, которую используют для дифференциации бактерий. Поскольку мы все еще занимаемся микро биологией, то эту особенность невооруженным глазом не распознать, и под микроскопом тоже вряд ли получится – разве только раскрасить бактериальные клетки. Именно это в конце XIX столетия и сделал датский ученый Ганс Кристиан Грам и обнаружил, что некоторые бактерии окрашиваются разработанным им методом, а некоторые – нет. Если вы будете наблюдать под микроскопом смесь из этих двух групп бактерий, то выглядеть это может примерно так:

Допустим, именно эти два вида бактерий вы смогли бы различить и без окраски, потому что здесь представлены кокки и палочки, но мы сейчас о самом принципе! А принцип заключается в том, что благодаря методу окрашивания по Граму некоторые виды бактерий окрашиваются в темно-фиолетовый [19]  Используются анилиновые красители: генциановый или метиловый фиолетовый. После проведения окраски происходит промывка спиртом, из-за чего у бактерий с тонкой клеточной стенкой (грамотрицательных) краситель вымывается. После промывки добавляют контрастный красный краситель, который окрашивает грам(-) бактерии в красный/розовый цвет. цвет, а другие остаются бесцветными. В честь датского ученого клетки, которые позволяют себя окрашивать, назвали грамположительными, а остальные – грамотрицательными.

В честь датского ученого Грама – клетки, которые позволяют себя окрашивать, назвали грамположительными, а остальные – грамотрицательными.

Позвольте еще коротко пояснить, почему вопрос о грамположительности и грамотрицательности бактерий имеет не только эстетическую и академическую подоплеку, а вполне практическое значение, и лично вас он тоже с некоторой долей вероятности мог когда-то затрагивать. Итак: окрашивается ли по методу Грама бактериальная клетка или нет, зависит от строения стенки этой клетки, и существуют два варианта строения клеточных стенок, которые можно представить себе примерно так:

Тут есть два значимых отличия. Начнем с того, что внутренность любой бактериальной клетки (на рисунках она была бы внизу, под внутренней мембраной) заключена в клеточную стенку (впрочем, это относится и ко всем другим биологическим клеткам; мембрана представляет собой нечто вроде гибкого, «умного» барьера, управляющего также клеточным обменом веществ). Но у грамотрицательной бактерии таких мембран две, верхняя (см. рисунок) образует самую внешнюю оболочку. У клетки грамположительной бактерии имеется лишь одна (внутренняя) мембрана, зато вместо внешней у нее есть очень толстый и прочный слой, состоящий из соединения белков и молекул сахара; он называется муреин . У грамотрицательной клетки, правда, тоже есть слой муреина между двумя ее мембранами, но он намного, намного тоньше. При окрашивании по Граму краска внутри грамположительной клетки фиксируется и не может проникать обратно сквозь толстый слой муреина, а через внешнюю мембрану грамотрицательной клетки краска выходит наружу. Отсюда и разница в характеристиках окрашивания.

Не вижу ли я легких признаков нетерпения в ваших глазах? Ну, хорошо-хорошо, перехожу к сути дела: строение клеточной стенки имеет громадное воздействие на свойства клетки. Так, например, грамположительные бактерии менее восприимчивы к сухости (поэтому водные микробы, как правило, грамотрицательные, а кожные бактерии – грамположительные) и к тензидам. Поэтому мытье рук – с мылом! – отлично помогает против грамотрицательных фекальных микробов и при этом не представляет серьезной угрозы нашей защитной кожной флоре. И очень важно: некоторые антибиотики, например пенициллин, атакуют слой муреина, и поэтому против грамотрицательных микробов они не очень эффективны. Так что вопрос, какими бактериями была вызвана инфекция – грамположительными или грамотрицательными, – это решающий вопрос для выбора способа лечения!