Da Lilian Anekwe
Hans Christian Gram, il pionieristico biologo che mise a punto la tecnica di colorazione di Gram per indagare i batteri al microscopio
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Hans Christian Gram, l’inventore della tecnica di colorazione di Gram, è stato un pioniere, il biologo che ha ideato il sistema di classificazione che ha portato a 30.000 formalmente nominato specie di batteri indagato. È il soggetto dell’ultimo doodle di Google, creato per onorare la sua data di nascita del 13 settembre 1853. Gram, lavorando con il patologo e microbiologo tedesco Carl Friedlander, ideò la tecnica a Berlino nei primi anni 1880. È ancora conosciuta come una delle più importanti tecniche di colorazione utilizzate in microbiologia per identificare i batteri al microscopio.
Gram prima gocciolava reagenti, una sostanza progettata per causare una reazione chimica, su campioni di tessuto polmonare. Ha trovato differenze nella colorazione dei batteri che ora è noto per essere Streptococcus pneumoniae e Klebsiella pneumoniae. Le differenze Gram osservate sono il risultato della composizione della parete cellulare batterica. Alcuni batteri hanno una parete cellulare composta da peptidoglicano, un polimero di zucchero e aminoacidi. Queste cellule batteriche “gram-positive” mantengono il colore di una macchia-di solito un complesso di viola cristallino e iodio, o blu di metilene-e appaiono viola o marrone al microscopio. Altri, che non contengono peptidoglicano, non sono macchiati e sono indicati come gram-negativi e appaiono rossi.
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La sua popolarità ha raggiunto il picco tra il 1940 e il 1960. Pierce Gardner, professore associato di medicina presso la Harvard Medical School, ha scritto sulla macchia di Gram e la sua interpretazione nel 1974: “È la nostra sensazione che lo striscio macchiato di Gram debba essere considerato parte dell’esame fisico del paziente con un’infezione batterica acuta e appartiene al repertorio di tutti i medici che forniscono cure primarie in pazienti acutamente malati.”
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Più recentemente, la colorazione di Gram è stata utilizzata per aiutare a identificare nuovi antibiotici, che sono fondamentali nella battaglia contro la resistenza antimicrobica. Teixobactin-uno dei due nuovi antibiotici rilasciati sul mercato farmaceutico nel 2015 – è stato identificato impiegando una nuova svolta su un metodo collaudato di screening del suolo per i batteri che si sono evoluti per uccidere i loro concorrenti.
Un team della Northwestern University di Boston, Massachusetts screening 50.000 tipi di batteri suolo-dimora per gli antibiotici che hanno ucciso gli insetti come l’ospedale ha acquisito infezione MRSA e i batteri che causano la TUBERCOLOSI multi-farmaco resistente.
La tecnica di colorazione è stata importante in quanto lo schermo ha identificato la teixobactina, che sembra agire sul gruppo di batteri “gram-positivi” mirando a un lipido sulle loro pareti cellulari, insieme ad altre molecole. Se usato correttamente, i ricercatori dietro la scoperta di teixobactin potrebbero essere una valida opzione di trattamento per le malattie batteriche – e al sicuro dalla minaccia di resistenza – per almeno 30 anni.
Mentre differenziare i batteri in gram-positivi o negativi è fondamentale per la maggior parte dei sistemi di identificazione batterica, i ricercatori hanno sostenuto che il metodo di colorazione di Gram è soggetto a errori e “è scarsamente controllato e manca di standardizzazione”- qualcosa che Gram stesso ha avvertito quando il suo lavoro è stato pubblicato nel 1884.
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“Ho pubblicato il metodo, anche se sono consapevole che finora è molto difettoso e imperfetto”, ha osservato. “Ma si spera che nelle mani di altri investigatori si rivelerà utile.”
I problemi con il metodo di Gram hanno portato a una ricerca di altri test e diverse alternative che affermano di essere miglioramenti su di esso sono apparse in letteratura. Tuttavia, la macchia di gram rimane uno dei test più comunemente eseguiti nel laboratorio di microbiologia clinica e una tecnica fondamentale nel trattamento delle infezioni batteriche e nel salvataggio di vite umane.
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