Hans Christian Gram: Biolog, który pomógł w badaniu bakterii

Lilian Anekwe

Hans Christian gram, wynalazca techniki barwienia gramów, był pionierskim biologiem, który opracował system klasyfikacji, który doprowadził do zbadania aż 30 000 formalnie nazwanych gatunków bakterii. Jest tematem najnowszego Google doodle, stworzonego dla uczczenia jego daty urodzenia 13 września 1853 roku. Gram, współpracując z niemieckim patologiem i mikrobiologiem Carlem Friedlanderem, opracował technikę w Berlinie na początku 1880 roku. jest ona nadal znana jako jedna z najważniejszych technik barwienia stosowanych w mikrobiologii do identyfikacji bakterii pod mikroskopem.

na próbki tkanki płucnej najpierw kapały odczynniki, substancja przeznaczona do wywołania reakcji chemicznej. Odkrył różnice w zabarwieniu bakterii, które są obecnie znane jako Streptococcus pneumoniae i Klebsiella pneumoniae. Obserwowane różnice wynikają ze składu ściany komórkowej bakterii. Niektóre bakterie mają ścianę komórkową złożoną z peptydoglikanu, polimeru cukru i aminokwasów. Te „gram-dodatnie” komórki bakteryjne zachowują kolor plamy-zwykle kompleksu krystalicznego fioletu i jodu lub błękitu metylenowego-i pojawiają się fioletowe lub brązowe pod mikroskopem. Inne, które nie zawierają peptydoglikanu, nie są barwione i są określane jako gram-ujemne i pojawiają się na Czerwono.

jej popularność osiągnęła szczyt w latach 1940-1960. Pierce Gardner, profesor medycyny w Harvard Medical School, napisał o plamie Gram i jej interpretacji w 1974 roku: „uważamy, że rozmaz barwiony Gram powinien być uważany za część badania fizykalnego pacjenta z ostrą infekcją bakteryjną i należy do repertuaru wszystkich lekarzy świadczących podstawową opiekę u pacjentów z ostrą chorobą.”

ostatnio barwienie gramowe zostało wykorzystane do identyfikacji nowych antybiotyków, które są kluczowe w walce z opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe. Teixobactin – jeden z dwóch nowych antybiotyków wprowadzonych na rynek farmaceutyczny w 2015 r. – został zidentyfikowany poprzez zastosowanie nowego rozwiązania w sprawdzonej i przetestowanej metodzie przesiewania gleby pod kątem bakterii, które ewoluowały, aby zabić swoich konkurentów.

zespół z Northwestern University w Bostonie w stanie Massachusetts przebadał 50 000 rodzajów bakterii zamieszkujących glebę pod kątem antybiotyków, które zabijały robaki, takie jak Szpital, nabyte zakażenie MRSA i bakterie, które powodują WIELOLEKOOPORNĄ gruźlicę.

technika barwienia była ważna, ponieważ ekran zidentyfikował teixobactynę, która wydaje się działać na „gram-dodatnią” grupę bakterii poprzez celowanie w lipid na ich ścianach komórkowych, wraz z innymi cząsteczkami. Jeśli zostaną prawidłowo zastosowane, naukowcy stojący za odkryciem teixobactyny mogą być realną opcją leczenia chorób bakteryjnych – i bezpieczną przed zagrożeniem opornością – przez co najmniej 30 lat.

chociaż różnicowanie bakterii na gram-dodatnie lub ujemne jest fundamentalne dla większości systemów identyfikacji bakterii, naukowcy twierdzą, że metoda barwienia Gram jest podatna na błędy i „jest słabo kontrolowana i brakuje jej standaryzacji”- coś, o czym sam Gram ostrzegał, gdy jego praca została opublikowana w 1884 roku.

„opublikowałem metodę, chociaż zdaję sobie sprawę, że jak na razie jest bardzo wadliwa i niedoskonała” – zauważył. „Ale mamy nadzieję, że w rękach innych badaczy okaże się to przydatne.”

problemy z metodą Grama doprowadziły do poszukiwania innych testów, a w literaturze pojawiło się kilka alternatyw, które twierdzą, że są ulepszeniami. Niemniej jednak, plama Gram pozostaje jednym z najczęściej wykonywanych testów w laboratorium Mikrobiologii Klinicznej i podstawową techniką w leczeniu infekcji bakteryjnych i ratowaniu życia.

Więcej na te tematy:

• biologia komórki
• Mikrobiologia
• Biologia
• bakterie