Hans Christian Gram: Biologi, joka auttoi bakteerien tutkimisessa

Lilian Anekwe

Hans Christian gram, gramvärjäystekniikan keksijä, oli uraauurtava biologi, joka kehitti luokittelujärjestelmän, joka johti jopa 30 000 virallisesti nimetyn bakteerilajin tutkimiseen. Hän on uusimman Google Doodlen kohde, joka luotiin kunnioittamaan hänen syntymäaikaansa 13. syyskuuta 1853. Gram kehitti menetelmän yhdessä saksalaisen patologin ja mikrobiologin Carl Friedlanderin kanssa Berliinissä 1880-luvun alussa. se tunnetaan edelleen yhtenä tärkeimmistä mikrobiologiassa käytetyistä värjäystekniikoista bakteerien tunnistamiseksi mikroskoopilla.

grammoina tippui ensin kemiallista reaktiota aiheuttavaa reagenssia keuhkokudosnäytteisiin. Hän löysi eroja niiden bakteerien värityksessä, joiden tiedetään nykyisin olevan Streptococcus pneumoniae ja Klebsiella pneumoniae. Havaitut gramma-erot johtuvat bakteerin soluseinän koostumuksesta. Joidenkin bakteerien soluseinä koostuu peptidoglykaanista, joka on sokerin ja aminohappojen polymeeri. Nämä ”grampositiiviset” bakteerisolut säilyttävät värjäyksen värin – yleensä kidevioletin ja jodin tai metyleenisinisen kompleksin – ja näyttävät mikroskoopissa violeteilta tai ruskeilta. Muut, jotka eivät sisällä peptidoglykaania, eivät ole värjäytyneitä ja niitä kutsutaan gramnegatiivisiksi, ja ne näyttävät punaisilta.

sen suosio oli huipussaan vuosina 1940-1960. Harvard Medical Schoolin lääketieteen apulaisprofessori Pierce Gardner kirjoitti Gram-tahrasta ja sen tulkinnasta vuonna 1974: ”mielestämme Gram-tahraista tahraa tulisi pitää osana akuuttia bakteeri-infektiota sairastavan potilaan lääkärintarkastusta, ja se kuuluu kaikkien akuuttia sairautta sairastavien lääkärien valikoimaan.”

viime aikoina Gramvärjäystä on käytetty apuna uusien antibioottien tunnistamisessa, jotka ovat avainasemassa taistelussa mikrobilääkeresistenssiä vastaan. Teiksobaktiini – toinen kahdesta vuonna 2015 lääkemarkkinoille tuodusta uudesta antibiootista-tunnistettiin käyttämällä uutta kierrettä hyväksi havaitulla menetelmällä, jossa seulotaan maaperää bakteereilta, jotka ovat kehittyneet tappamaan kilpailijansa.

Massachusettsin Bostonin Northwestern-yliopiston ryhmä seuloi 50 000 maassa asuvaa bakteeria antibiooteista, jotka tappoivat ötököitä, kuten sairaalasta hankitun MRSA-infektion ja monilääkeresistenttiä tuberkuloosia aiheuttavan bakteerin.

värjäystekniikka oli tärkeä, sillä seulassa tunnistettiin teiksobaktiini, joka näyttää vaikuttavan ”grampositiiviseen” bakteeriryhmään kohdistamalla lipidin niiden soluseiniin yhdessä muiden molekyylien kanssa. Oikein käytettynä teiksobaktiinin löytämisen takana olevat tutkijat voisivat olla elinkelpoinen hoitovaihtoehto bakteeritauteihin – ja turvassa vastustuskyvyn uhalta-ainakin 30 vuoden ajan.

vaikka bakteerien erottaminen joko grampositiivisiksi tai-negatiivisiksi on olennaisen tärkeää useimmille bakteerien tunnistusjärjestelmille, tutkijat ovat väittäneet, että Gramvärjäysmenetelmä on altis virheille ja ”on huonosti kontrolloitu ja siitä puuttuu standardointi”- mistä Gram itse varoitti, kun hänen työnsä julkaistiin vuonna 1884.

”olen julkaissut menetelmän, vaikka tiedän, että se on vielä hyvin puutteellinen ja epätäydellinen”, hän totesi. ”Mutta toivotaan, että muiden tutkijoiden käsissä se osoittautuu hyödylliseksi.”

Gramin menetelmän ongelmat ovat johtaneet muiden kokeiden etsimiseen, ja kirjallisuuteen on ilmestynyt useita vaihtoehtoja, jotka väittävät sen olevan parannus. Kuitenkin, Gram tahra on edelleen yksi yleisimmin suoritetaan testejä kliinisen mikrobiologian laboratoriossa, ja perustavaa tekniikkaa bakteeri-infektioiden hoidossa ja säästää ihmishenkiä.

enemmän näistä aiheista:

• solubiologia
• mikrobiologia
• biologia
• bakteerit