Bacterias Gramnegativas: definición, tinción de Gram y características
Bacterias Gramnegativas: definición, tinción de Gram y características — descubre su pared, LPS, resistencia a antibióticos y su papel en la respuesta inmune.
Las bacterias Gram negativas son bacterias que no retienen el colorante violeta de cristal en la tinción de Gram y, por ello, al realizar la técnica se visualizan de color rojo o rosa después de aplicar la contratinción (safranina). Este resultado es útil para distinguirlas de las bacterias grampositivas, que conservan el violeta de cristal tras el lavado con la solución decolorante.
Tinción de Gram: cómo funciona
La tinción de Gram es una técnica simple pero informativa que se realiza en varios pasos: aplicación de cristal violeta, adición de lugol (como mordiente), lavado con un decolorante (alcohol o acetona) y finalmente la contratinción con safranina. En las bacterias Gram negativas, la combinación de un pared celular delgada y la presencia de una membrana externa hace que el cristal violeta se elimine con el decolorante, por lo que quedan visibles con la safranina. La tinción aporta información rápida en el laboratorio clínico sobre el tipo de microorganismo y guía decisiones iniciales de manejo.
Estructura y características fundamentales
Las diferencias estructurales entre Gram negativas y Gram positivas explican sus colores en la tinción y sus propiedades biológicas. Las características típicas de las bacterias Gram negativas incluyen:
- Pared celular con una capa fina de peptidoglucano situada en el espacio periplásmico.
- Una membrana externa que contiene lipopolisacáridos (LPS) en su cara externa; esta membrana dificulta la entrada de muchas moléculas, incluidos algunos antibióticos.
- Presencia de porinas y proteínas de membrana que regulan el intercambio de sustancias.
- Varios mecanismos activos de resistencia, como bombas de eflujo y enzimas en el periplasma (por ejemplo, β-lactamasas) que inactivan antibióticos.
- Enlaces de lipoproteínas (como la proteína de Braun) que anclan la membrana externa a la pared celular.
Importancia del lipopolisacárido (LPS)
La capa de lipopolisacáridos (LPS) es un componente clave de la membrana externa. El LPS tiene tres partes: Lipid A (la porción tóxica), un núcleo central y el antígeno O (cadena lateral variable). En humanos, el LPS es reconocido por el sistema inmune innato y puede desencadenar una respuesta potente: la unión a receptores como TLR4 induce la liberación de mediadores inflamatorios y citoquinas, activando el sistema inmunitario y causando inflamación. En concentraciones elevadas, el LPS (endotoxina) puede provocar fiebre, shock séptico y fallo orgánico.
Resistencia a antibióticos y repercusiones clínicas
En comparación con las bacterias grampositivas, las Gram negativas suelen ser más resistentes a muchos antibióticos por su membrana externa relativamente impermeable y la localización de enzimas degradantes en el periplasma. Además:
- Existen enzimas como β-lactamasas de espectro extendido (ESBL) y carbapenemasas que confieren resistencia a β-lactámicos.
- Las bombas de eflujo reducen la concentración intracelular de antimicrobianos.
- Algunas especies (por ejemplo, Pseudomonas) tienen una alta capacidad para adquirir resistencias y formar biopelículas.
Las infecciones por Gram negativas son responsables de numerosas enfermedades: infecciones urinarias (ej. Escherichia coli), gastroenteritis y sepsis (ej. Salmonella, Escherichia), neumonías nosocomiales (ej. Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella) y meningitis (ej. Neisseria meningitidis), entre otras.
Identificación en el laboratorio y limitaciones
La tinción de Gram es un primer paso rápido, pero no lo es todo. Para identificación y antibiograma se utilizan cultivos, pruebas bioquímicas, métodos de espectrometría (MALDI-TOF) y técnicas moleculares (PCR). Además, la tinción de Gram tiene limitaciones: algunos microorganismos no se tiñen bien (por ejemplo, Mycobacterium con paredes ricas en lípidos), otros son demasiado pequeños o intracelulares (como Chlamydia) o carecen de pared (como Mycoplasma), por lo que se requieren otras técnicas diagnósticas.
Resumen práctico
- La tinción de Gram diferencia bacterias por la estructura de su pared celular: Gram negativas se tiñen de rojo/rosa tras la contratinción.
- La membrana externa y el LPS son responsables de su comportamiento clínico y de la capacidad para inducir respuestas inmunitarias intensas.
- El conocimiento de si un microorganismo es Gram negativo orienta el tratamiento antibiótico inicial y las pruebas complementarias en el laboratorio.
Para una comprensión más profunda de la pared celular bacteriana y de cómo estas diferencias influyen en la terapia, pueden consultarse recursos adicionales sobre la estructura y función de la pared celular bacteriana y los mecanismos de resistencia.
Las bacterias grampositivas y negativas se diferencian principalmente por la estructura de su pared celular.
Estructura de la pared celular de los gramnegativos
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué son las bacterias gramnegativas?
R: Las bacterias gramnegativas son un tipo de bacterias que no retienen el colorante violeta cristal en la tinción.
P: ¿Cómo se identifican las bacterias gramnegativas en una prueba de tinción de Gram?
R: En una prueba de tinción de Gram, se añade una contratinción llamada safranina después del colorante violeta cristal. Esto colorea todas las bacterias gramnegativas con un color rojo o rosa.
P: ¿Por qué las bacterias gramnegativas se tiñen de rojo o rosa en la prueba de la tinción de Gram?
R: Las bacterias gramnegativas se tiñen de rojo o rosa porque una membrana externa impide la penetración del colorante violeta cristal.
P: ¿Qué hace que las bacterias gramnegativas sean más resistentes a los antibióticos?
R: En comparación con las bacterias grampositivas, las bacterias gramnegativas son más resistentes a los antibióticos debido a su pared celular relativamente impermeable.
P: ¿Qué importancia tiene la capa de lipopolisacáridos en las bacterias gramnegativas?
R: La capa de lipopolisacáridos (LPS) en las bacterias gramnegativas es importante porque desencadena una respuesta inmunitaria innata en los seres humanos, con producción de citoquinas y activación del sistema inmunitario.
P: ¿Cuál es el resultado de la producción de citoquinas desencadenada por el LPS en los humanos?
R: El resultado de la producción de citocinas desencadenada por el LPS en humanos es la inflamación.
P: ¿Cuál es la utilidad de la prueba de tinción de Gram?
R: La prueba de tinción de Gram es útil para clasificar dos tipos distintos de bacterias basándose en las diferencias estructurales de sus paredes celulares bacterianas.
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