La tinción de Gram o tinción de Gram , también llamada método de Gram , es un método de tinción utilizado para distinguir y clasificar especies bacterianas en dos grandes grupos: bacterias grampositivas y bacterias gramnegativas . El nombre proviene del bacteriólogo danés Hans Christian Gram , quien desarrolló la técnica. [1]
La tinción de Gram diferencia las bacterias por las propiedades químicas y físicas de sus paredes celulares . Las células grampositivas tienen una capa gruesa de peptidoglicano en la pared celular que retiene la tinción primaria, violeta cristal . Las células gramnegativas tienen una capa de peptidoglicano más delgada que permite que el cristal violeta se elimine al agregar etanol. Se tiñen de rosa o rojo con la contratinción , [2] comúnmente safranina o fucsina . La solución de yodo de Lugol siempre se agrega después de la adición de violeta cristal para fortalecer los enlaces de la mancha con la membrana celular. La tinción de Gram es casi siempre el primer paso en la identificación preliminar de un organismo bacteriano. Si bien la tinción de Gram es una valiosa herramienta de diagnóstico tanto en entornos clínicos como de investigación, no todas las bacterias pueden clasificarse definitivamente mediante esta técnica. Esto da lugar a grupos gram-variables y gram-indeterminados.
Historia
El método lleva el nombre de su inventor, el científico danés Hans Christian Gram (1853-1938), quien desarrolló la técnica mientras trabajaba con Carl Friedländer en la morgue del hospital de la ciudad de Berlín en 1884. Gram ideó su técnica no con el propósito de distinguir un tipo de bacteria de otro, pero para hacer que las bacterias sean más visibles en secciones teñidas de tejido pulmonar. [3] Publicó su método en 1884 e incluyó en su breve informe la observación de que el bacilo del tifus no retuvo la mancha. [4]
Usos
La tinción de Gram es una técnica de laboratorio bacteriológica [5] que se utiliza para diferenciar las especies bacterianas en dos grandes grupos ( grampositivos y gramnegativos ) en función de las propiedades físicas de sus paredes celulares . [6] [ página necesaria ] La tinción de Gram no se utiliza para clasificar las arqueas , anteriormente arqueabacterias, ya que estos microorganismos producen respuestas muy variables que no siguen sus grupos filogenéticos . [7]
Algunos organismos son gramvariables (lo que significa que pueden teñirse de forma negativa o positiva); algunos no se tiñen con ninguno de los tintes utilizados en la técnica de Gram y no se ven. En un laboratorio moderno de microbiología ambiental o molecular, la mayor parte de la identificación se realiza mediante secuencias genéticas y otras técnicas moleculares, que son mucho más específicas e informativas que la tinción diferencial.
Se ha sugerido que la tinción de Gram es una herramienta de diagnóstico tan eficaz como la PCR en un informe de investigación primaria sobre la gonorrea . [8] [se necesita fuente no primaria ]
Médico
La tinción de Gram se realiza en el líquido corporal o en una biopsia cuando se sospecha una infección . Las tinciones de Gram producen resultados mucho más rápidamente que el cultivo y son especialmente importantes cuando la infección marcaría una diferencia importante en el tratamiento y el pronóstico del paciente; ejemplos son el líquido cefalorraquídeo para la meningitis y el líquido sinovial para la artritis séptica . [9] [10]
Mecanismo de tinción
Las bacterias grampositivas tienen una pared celular gruesa en forma de malla hecha de peptidoglicano (50-90% de la envoltura celular) y, como resultado, se tiñen de púrpura con violeta cristal, mientras que las bacterias gramnegativas tienen una capa más delgada (10% de la envoltura celular). sobre), por lo que no retienen la mancha púrpura y se tiñen de rosa con safranina. Hay cuatro pasos básicos de la tinción de Gram:
- Aplicar una tinción primaria ( violeta cristal ) a un frotis fijado con calor de un cultivo bacteriano. La fijación con calor mata algunas bacterias, pero se usa principalmente para fijar las bacterias al portaobjetos para que no se enjuaguen durante el procedimiento de tinción.
- La adición de yodo , que se une al cristal violeta y lo atrapa en la célula.
- Decoloración rápida con etanol o acetona
- Contratinción con safranina . [11] La carbol fucsina a veces se sustituye por safranina, ya que tiñe más intensamente las bacterias anaeróbicas, pero se usa con menos frecuencia como contratinción. [12]
Aplicación de | Reactivo | Color de la celda | |||
---|---|---|---|---|---|
Gram positivas | Gram-negativos | ||||
Tinte primario | cristal violeta | púrpura | púrpura | ||
mordaz | yodo | púrpura | púrpura | ||
Decolorante | alcohol / acetona | púrpura | incoloro | ||
Contador de manchas | safranina / carbol fucsina | púrpura | Rosa |
El violeta de cristal (CV) se disocia en soluciones acuosas en CV+
y cloruro ( Cl-
) iones. Estos iones penetran en la pared celular de las células tanto grampositivas como gramnegativas. El CV+
ion interactúa con los componentes cargados negativamente de las células bacterianas y tiñe las células de color púrpura. [13]
Yoduro ( yo-
o yo-
3) interactúa con CV+
y forma grandes complejos de cristal violeta y yodo (CV – I) dentro de las capas internas y externas de la célula. El yodo a menudo se denomina mordiente , pero es un agente atrapador que evita la eliminación del complejo CV-I y, por lo tanto, colorea la célula. [14]
Cuando se agrega un decolorante como alcohol o acetona, interactúa con los lípidos de la membrana celular. [15] Una célula gramnegativa pierde su membrana de lipopolisacárido externa y la capa interna de peptidoglicano queda expuesta. Los complejos CV – I se lavan de la célula gramnegativa junto con la membrana externa. [16] Por el contrario, una célula grampositiva se deshidrata a partir de un tratamiento con etanol. Los grandes complejos CV-I quedan atrapados dentro de la célula grampositiva debido a la naturaleza multicapa de su peptidoglicano. [16] El paso de decoloración es crítico y debe cronometrarse correctamente; la tinción de violeta cristal se elimina tanto de las células grampositivas como de las negativas si el agente decolorante se deja durante demasiado tiempo (cuestión de segundos). [17]
Después de la decoloración, la célula grampositiva permanece violeta y la célula gramnegativa pierde su color violeta. [17] La contratinción, que generalmente es safranina cargada positivamente o fucsina básica, se aplica en último lugar para dar a las bacterias gramnegativas decoloradas un color rosa o rojo. [2] [18] Tanto las bacterias grampositivas como las gramnegativas recogen la contratinción. La contratinción, sin embargo, no se ve en bacterias grampositivas debido a la tinción violeta cristal más oscura.
Ejemplos de
Bacterias grampositivas
Las bacterias grampositivas generalmente tienen una sola membrana ( monodermo ) rodeada por un peptidoglicano espeso. Esta regla es seguida por dos filos: Firmicutes (excepto las clases Mollicutes y Negativicutes ) y Actinobacteria . [6] [19] En contraste, los miembros de Chloroflexi (bacterias verdes sin azufre) son monodermos pero poseen un peptidoglicano delgado o ausente (clase Dehalococcoidetes ) y pueden teñir negativo, positivo o indeterminado; miembros de la Deinococcus-Thermus grupo mancha positiva, pero son diderms con un peptidoglicano de espesor. [6] [ página necesaria ] [19]
Históricamente , las formas grampositivas formaron el filo Firmicutes , un nombre que ahora se usa para el grupo más grande. Incluye muchos géneros bien conocidos como Lactobacillus, Bacillus , Listeria , Staphylococcus , Streptococcus , Enterococcus y Clostridium . [20] También se ha ampliado para incluir Mollicutes, bacterias como Mycoplasma y Thermoplasma que carecen de paredes celulares y, por lo tanto, no pueden teñirse con Gram, pero se derivan de tales formas. [21]
Algunas bacterias tienen paredes celulares que son particularmente hábiles para retener las manchas. Estos aparecerán positivos mediante la tinción de Gram aunque no estén estrechamente relacionados con otras bacterias grampositivas. Estas se denominan bacterias acidorresistentes y solo se pueden diferenciar de otras bacterias grampositivas mediante procedimientos de tinción especiales . [22]
Bacterias Gram-negativo
Las bacterias gramnegativas generalmente poseen una fina capa de peptidoglicano entre dos membranas ( diderm ). [23] El lipopolisacárido (LPS) es el antígeno más abundante en la superficie celular de la mayoría de las bacterias gramnegativas y contribuye hasta el 80% de la membrana externa de E. coli y Salmonella . [24] La mayoría de los phyla bacterianos son gramnegativos, incluidas las cianobacterias , las bacterias verdes del azufre y la mayoría de las proteobacterias (las excepciones son algunos miembros de Rickettsiales y los insectos-endosimbiontes de Enterobacteriales ). [6] [ página necesaria ] [19]
Bacterias Gram-variables y Gram-indeterminadas
Algunas bacterias, después de teñir con la tinción de Gram, producen un patrón variable de Gram: se ven una mezcla de células rosadas y púrpuras. [16] [25] En cultivos de Bacillus, Butyrivibrio y Clostridium , una disminución en el espesor del peptidoglicano durante el crecimiento coincide con un aumento en la cantidad de células que se tiñen con gramnegativos. [25] Además, en todas las bacterias teñidas con la tinción de Gram, la edad del cultivo puede influir en los resultados de la tinción. [25]
Las bacterias Gram-indeterminadas no responden de manera predecible a la tinción de Gram y, por lo tanto, no se pueden determinar como Gram positivas o Gram negativas. Los ejemplos incluyen muchas especies de Mycobacterium , incluyendo Mycobacterium bovis , Mycobactrium leprae y Mycobacterium tuberculosis , los dos últimos de los cuales son los agentes causantes de la lepra y la tuberculosis, respectivamente. [26] [27] Las bacterias del género Mycoplasma carecen de una pared celular alrededor de sus membranas celulares , [9] lo que significa que no se tiñen con el método de Gram y son resistentes a los antibióticos que se dirigen a la síntesis de la pared celular. [28] [29]
Nota ortográfica
El término tinción de Gram se deriva del apellido de Hans Christian Gram ; por lo tanto, el epónimo (Gram) se escribe con mayúscula, pero no el nombre común (mancha) como es habitual en los términos científicos. [30] Las letras iniciales de gram-positivos y gram-negativos , que son adjetivos epónimos , pueden ser G mayúscula o g minúscula , dependiendo de la guía de estilo (si la hay) que rige el documento que se está escribiendo. El estilo en minúsculas es utilizado por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Y otros regímenes de estilo como el estilo AMA . [31] Los diccionarios pueden usar minúsculas, [32] [33] mayúsculas, [34] [35] [36] [37] o ambas. [38] [39] El uso de grampositivos o gramnegativos en mayúsculas también es común en muchos artículos y publicaciones de revistas científicas . [39] [40] [41] Cuando los artículos se envían a revistas, cada revista puede o no aplicar el estilo de la casa a la versión postimpresa . Las versiones preimpresas contienen el estilo que utilizó el autor. Incluso los regímenes de estilo que utilizan minúsculas para los adjetivos grampositivos y gramnegativos todavía suelen utilizar mayúsculas para la tinción de Gram .
Ver también
- Estructura de la célula bacteriana
- Tinción de Ziehl-Neelsen
Referencias
- ^ Colco, R. (2005). "Tinción de Gram". Protocolos actuales en microbiología . 00 (1): Apéndice 3C. doi : 10.1002 / 9780471729259.mca03cs00 . ISBN 978-0471729259. PMID 18770544 .
- ^ a b Beveridge, TJ; Davies, JA (noviembre de 1983). "Respuestas celulares de Bacillus subtilis y Escherichia coli a la tinción de Gram" . Revista de bacteriología . 156 (2): 846–58. doi : 10.1128 / JB.156.2.846-858.1983 . PMC 217903 . PMID 6195148 .
- ^ Austriaco, R. (1960). "La tinción de Gram y la etiología de la neumonía lobular, una nota histórica" . Revisiones bacteriológicas . 24 (3): 261-265. doi : 10.1128 / MMBR.24.3.261-265.1960 . PMC 441053 . PMID 13685217 .
- ^ Gram, Hans Christian (1884). "Über die isolierte Färbung der Schizomyceten in Schnitt- und Trockenpräparaten". Fortschritte der Medizin (en alemán). 2 : 185-189..
Traducción al inglés en: Brock, TD (1999). Milestones in Microbiology 1546-1940 (2ª ed.). Prensa ASM. págs. 215–218. ISBN 978-1-55581-142-6.
La traducción también está en: Brock, TD "Pioneros en la ciencia del laboratorio médico: Christian Gram 1884" . HOSLink.com . Consultado el 27 de julio de 2010 . - ^ Ryan, KJ; Ray, CG, eds. (2004). Sherris Medical Microbiology (4ª ed.). McGraw Hill. págs. 232 y sig. ISBN 978-0838585290.
- ^ a b c d Madigan, MT; Martinko, J .; Parker, J. (2004). Brock Biology of Microorganisms (10ª ed.). Lippincott Williams y Wilkins. ISBN 978-0-13-066271-2.
- ^ Beveridge, TJ (2001). "Uso de la tinción de Gram en microbiología". Biotecnología e histoquímica . 76 (3): 111-118. doi : 10.1080 / 714028139 . PMID 11475313 .
- ^ El-Garnal, AH; Al-Otaibi, SR; Alshamali, A .; Abdulrazzaq, A .; Najem, N .; Fouzan, AA (2009). "La reacción en cadena de la polimerasa no es mejor que la tinción de Gram para el diagnóstico de uretritis gonocócica" . Revista India de Dermatología, Venereología y Leprología . 75 (1): 101. doi : 10.4103 / 0378-6323.45243 . PMID 19177703 .
- ^ a b Ryan KJ, Ray CG (editores) (2004). Sherris Medical Microbiology (4ª ed.). McGraw Hill. págs. 409-12. ISBN 978-0-8385-8529-0.CS1 maint: texto adicional: lista de autores ( enlace )
- ^ Søgaard, M .; Nørgaard, M .; Schønheyder, H. (2007). "Primera notificación de hemocultivos positivos: alta precisión del informe de tinción de Gram" . Revista de microbiología clínica . 45 (4): 1113-1117. doi : 10.1128 / JCM.02523-06 . PMC 1865800 . PMID 17301283 .
- ^ Negro, Jacquelyn G. (1993). Microbiología: principios y exploraciones . Prentice Hall. pag. sesenta y cinco.
- ^ "Corporación Química Médica" . Med-Chem.com . Consultado el 9 de marzo de 2016 .
- ^ Leboffe, Michael (2014). Teoría y aplicación del laboratorio de microbiología (3ª ed.). Englewood, Colorado: Morton Publishing Company. pag. 105. ISBN 978-1617312809.
- ^ "Teoría de la mancha - Lo que no es un mordiente" . StainsFile.info . Archivado desde el original el 9 de marzo de 2016 . Consultado el 9 de marzo de 2016 .
- ^ "Tinción de Gram" . Microbugz . Colegio Comunitario de Austin . Consultado el 26 de mayo de 2017 .
- ^ a b c Tim, Sandle (21 de octubre de 2015). Microbiología farmacéutica: fundamentos para el aseguramiento y el control de la calidad . ISBN 9780081000229. OCLC 923807961 .
- ^ a b Hardy, Jay; María, Santa. "Tinción fortuita de Gram" (PDF) . Diagnóstico de Hardy .
- ^ Davies, JA; Anderson, GK; Beveridge, TJ; Clark, HC (noviembre de 1983). "Mecanismo químico de la tinción de Gram y síntesis de un nuevo marcador electrónico opaco para microscopía electrónica, que sustituye al mordiente de yodo de la tinción" . Revista de bacteriología . 156 (2): 837–845. doi : 10.1128 / JB.156.2.837-845.1983 . PMC 217902 . PMID 6195147 .
- ^ a b c Brenner, Don J .; Krieg, Noel R .; Staley, James T. (26 de julio de 2005) [1984]. Garrity, George M. (ed.). Ensayos introductorios . Manual de Bergey de bacteriología sistemática. 2A (2ª ed.). Nueva York: Springer. pag. 304. ISBN 978-0-387-24143-2. Biblioteca Británica no. GBA561951.
- ^ Galperin, Michael Y. (27 de diciembre de 2013). "Diversidad del genoma de Firmicutes formadores de esporas" . Espectro de microbiología . 1 (2). doi : 10.1128 / microbiolspectrum.tbs-0015-2012 . ISSN 2165-0497 . PMC 4306282 . PMID 26184964 .
- ^ Hashem, Hams H. "Microbiología médica práctica" . Universidad de Al-Qadisiya .
- ^ "La Mancha Acid Fast" . www2.Highlands.edu . Universidad de Georgia Highlands. Archivado desde el original el 10 de junio de 2017 . Consultado el 10 de junio de 2017 .
- ^ Megrian D, Taib N, Witwinowski J, Gribaldo S (2020). "¿Una o dos membranas? Diderm Firmicutes desafía la división Gram-positivos / Gram-negativos" . Microbiología molecular . 113 (3): 659–671. doi : 10.1111 / mmi.14469 . PMID 31975449 . S2CID 210882600 .
- ^ Avila-Calderón ED, Ruiz-Palma MD, Contreras-Rodríguez A (2021). "Vesículas de membrana externa de bacterias gramnegativas: una perspectiva sobre la biogénesis" . Fronteras en microbiología . 12 : 557902. doi : 10.3389 / fmicb.2021.557902 . PMC 7969528 . PMID 33746909 .
- ^ a b c Beveridge, Terry J. (marzo de 1990). "Mecanismo de variabilidad de Gram en bacterias seleccionadas" . Revista de bacteriología . 172 (3): 1609–1620. doi : 10.1128 / jb.172.3.1609-1620.1990 . PMC 208639 . PMID 1689718 .
- ^ Negro, Jacquelyn (2012). Microbiología: principios y exploración (8ª ed.). John Wiley e hijos. pag. 68. ISBN 978-0-470-54109-8.
- ^ Reynolds, J .; Moyes, RB; Breakwell, DP (2009). "Apéndice 3". Tinción diferencial de bacterias: tinción acidorresistente . Protocolos actuales en microbiología . Apéndice 3. págs. H. doi : 10.1002 / 9780471729259.mca03hs15 . ISBN 978-0471729259. PMID 19885935 . S2CID 45685776 .
- ^ Lee EH, Winter HL, van Dijl JM, Metzemaekers JD, Arends JP (diciembre de 2012). "Diagnóstico y terapia antimicrobiana de la meningitis por Mycoplasma hominis en adultos". Revista Internacional de Microbiología Médica: IJMM . 302 (7–8): 289–92. doi : 10.1016 / j.ijmm.2012.09.003 . PMID 23085510 .
- ^ Gautier-Bouchardon AV (julio de 2018). "Resistencia a los antimicrobianos en Mycoplasma spp". Espectro de microbiología . 6 (4): 425–446. doi : 10.1128 / microbiolspec.ARBA-0030-2018 . ISBN 9781555819798. PMID 30003864 .
- ^ Waddingham, Anne (28 de agosto de 2014). Reglas de New Hart: la guía de estilo de Oxford . Prensa de la Universidad de Oxford. pag. 105. ISBN 978-0199570027.
- ^ "Uso preferido" . Guía de estilo de revistas sobre enfermedades infecciosas emergentes . Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades .
- ^ "Diccionario médico ilustrado de Dorland" (32ª ed.). Elsevier . Consultado el 5 de junio de 2020 .Utilice términos de búsqueda como gram-negative.
- ^ "grampositivos" , Merriam-Webster.com , Encyclopædia Britannica, Inc.
- ^ "Gram-positivo" . CollinsDictionary.com . HarperCollins.
- ^ "Tinción de Gram" . Lexico.com . Prensa de la Universidad de Oxford.
- ^ "Gram-positivo" . MedicineNet .
- ^ "Gram negativo / positivo" . BusinessDictionary.com .
- ^ "Gram-pos · i · tivo o Gram-pos · i · tivo” . Diccionario de la herencia americana . Houghton Mifflin.
- ^ a b "Gram-positivo" . Dictionary.com .
- ^ Brown, Lisa; Wolf, Julie M .; Prados-Rosales, Rafael; Casadevall, Arturo (2015). "A través de la pared: vesículas extracelulares en bacterias grampositivas, micobacterias y hongos" . Nature Reviews Microbiología . 13 (10): 620–630. doi : 10.1038 / nrmicro3480 . PMC 4860279 . PMID 26324094 .
- ^ Mueller, Kristen L. (12 de junio de 2015). "Detección de bacterias Gram-negativas". Ciencia . 348 (6240): 1218. doi : 10.1126 / science.348.6240.1218-o .
enlaces externos
- Video de la técnica de tinción de Gram