Gramo dažymas: apibrėžimas, metodas ir reikšmė mikrobiologijoje

Gramo dažymas (arba Gramo metodas) yra mikroskopinis dažymo būdas, kuriuo bakterijas skirstoma į dvi pagrindines grupes: gramteigiamas ir gramneigiamas. Pavadinimas kilęs nuo šio metodo išradėjo Hanso Kristiano Gramo pavardės.

Principas ir cheminis mechanizmas

Metodas remiasi bakterijų ląstelių sienelių struktūros skirtumais. Pagrindinis principas – kristalo violetinis dažas susijungia su jodu ir formuoja didelį kompleksą, kurį gramteigiamos bakterijos, turinčios storą peptidoglikano sluoksnį, sulaiko, o gramneigiamos, turinčios ploną peptidoglikano sluoksnį ir išorinę membraną su lipopolisacharidais, nusidažo praradus kompleksą dekoloravimo metu. Dėl to gramteigiamos bakterijos mikroskopu matomos violetinės/pilkomėlynos, o gramneigiamos – rausvos/raudonos (po kontra-dažymo).

Gramo dažymo žingsniai (įprasta tvarka)

1. Paruošti ploną mėginio tepą ant stiklelio ir leisti išdžiūti, tada švelniai fiksuoti šiluma.
2. Užpilti 0,5–1 % kristalo violetiniu dažikliu (~1 minutė), nuplauti vandeniu.
3. Užpilti Gramų jodo tirpalu (mordantas, paprastai jodas + kalio jodidas) (~1 minutė) – susidaro kristalo violetinis–jodo kompleksas; nuplauti.
4. Dekoloravimas – trumpas etanolio arba acetono–alkoholio plovimas (kelios sekundės, priklausomai nuo storio; paprastai 5–20 s). Tai kritinis etapas: per ilgas dekoloravimas gali suteikti klaidingai gramneigiamą rezultatą, per trumpas – klaidingai gramteigiamą.
5. Kontra-dažymas (safraninas arba fuksinas) (~30–60 s), nuplauti ir palikti išdžiūti.
6. Stebėjimas po šviesos mikroskopu (dažniausiai imant 100× objektivą su imersiniu aliejumi). Rodyklėmis nustatoma morfologija (kokai ar bacilos) ir išsidėstymas (kūneliai, grandinės, kuokštai).

Interpretacija

• Gramteigiamos – lieka violetinės / mėlynai violetinės; turi storą peptidoglikano sluoksnį.
• Gramneigiamos – po kontra-dažymo nusidažo rausvai arba raudonai; turi ploną peptidoglikaną ir išorinę membraną su lipopolisacharidu (LPS).
• Dažymas taip pat suteikia informaciją apie morfologiją (pvz., Staphylococcus – gramteigiamas kokas kuokštuose; Streptococcus – gramteigiamas kokas grandinėse; Escherichia coli – gramneigiamas lazdelės formos bakterija).

Išimtys, klaidos ir ribotumai

• Kai kurios bakterijos yra gramkintamos netiksliai arba jų neįmanoma aiškiai klasifikuoti: pavyzdžiui, Mycobacterium (asidofiilinės bakterijos) turi riebalinį uolą ir reikalauja specialių dažymų (pvz., Ziehl–Neelsen), Mycoplasma neturi ląstelės sienelės, todėl Gramo metodo rezultatas nereikšmingas.
• Senos kultūros kai kurių gramteigiamų rūšių gali tapti „gramkintamos“ arba „gramneigiamos“ (pvz., senos Bacillus arba Clostridium kultūros).
• Techninės klaidos: per storas tepas, netinkamas fiksavimas, per ilgas arba per trumpas dekoloravimas gali sukelti klaidingus rezultatus.
• Intraceliulinės bakterijos (pvz., Chlamydia) arba labai mažos bakterijos ir spirochetos dažnai neaptinkamos ar neaiškios įprastame Gramo dažyme.

Praktinė reikšmė mikrobiologijoje ir medicinoje

• Gramo dažymas dažnai yra pirmasis diagnostinis žingsnis, nes greitai suteikia informaciją apie bakterijų tipą ir morfologiją.
• Rezultatai gali greitai padėti parinkti pradinę (empirinę) antibiotikų terapiją: pvz., daugelis beta-laktaminų veiksmingi prieš gramteigiamas kokines infekcijas, tačiau gramneigiamos bakterijos dėl išorinės membranos gali reikalauti kitų vaistų.
• Naudojamas klinikiniuose mėginiuose (kraujas, sputumas, šlapimas, skysčiai iš ertmių), laboratorijų kontrolei ir tyrinėjimams.

Istorinė pastaba

H. K. Gramas šį metodą sukūrė dirbdamas kartu su mokslininku Carlu Friedländeriu vienoje Berlyno ligoninėje. Iš pradžių metodas buvo skirtas palengvinti bakterijų aptikimą plaučiuose ir jis buvo paskelbtas 1884 m. Nuo to laiko Gramo dažymas tapo plačiai naudojamu ir klasikinės mikrobiologijos standartu.

Praktiniai patarimai ir kokybės kontrolė

• Visada naudokite žinomą kontrolinį preparatą (gramteigiamą ir gramneigiamą kontrolę) kartu su neaiškiais mėginiais.
• Kontroliuokite tepo storį, fiksavimo būdą ir dekoloravimo trukmę; tai lemia rezultatų patikimumą.
• Laikykitės laboratorinės saugos taisyklių dirbant su infekciniais mėginiais ir cheminių reagentų apsaugos (pvz., etanolio garai, jodo tirpalai).

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra Gramo dažymas?

K: Kas išrado Gramo dažymą?

K: Kaip veikia Gramo dažymas?

K: Kodėl Gramo dažymas yra svarbus?

K: Ar visas bakterijas galima klasifikuoti pagal Gramo dažymą?

K: Kam iš pradžių Gramas naudojo Gramo dažymo metodą?

K: Kada buvo paskelbtas Gramo dažymo metodas?

Paieška pagal raidę