Tincion Gram ¿COMO SABER SI UNA BACTERIA ES GRAM POSITIVO GRAM NEGATIVO?

La mayor parte de los organismos procariotas, excepto algunos extremófilos como Thermoplasma, poseen pared celular, se trata de una capa que está íntimamente relacionada con la membrana citoplasmática que alcanza distintos niveles de complejidad dependiendo de la especie De manera general la estructura de define según dos modelos estructurales que son empleados en la taxonomía de estos organismos y que se denominan paredes del tipo Gram positivo y Gram negativo. Excepto el grupo Arqueobacterias, que pueden tener una estructura distinta o incluso no tener. La distinción entre Gram positivos Gram negativos se basa en un tipo de tinción.

La tinción Gram es un tipo de tinción diferencial, es decir, no se tiñen del mismo modo todos los tipos celulares. Las bacterias reaccionan de dos formas distintas a esta tinción, las Gram positivas se ven al microscopio de color púrpura y las negativas de color rojo. Esta diferencia se debe a la estructura de la pared celular, no a su composición química. Aunque las Arqueobacterias responden a esta tinción diferencial, la química y estructura de sus paredes es distinta a la de la pared celular de las Eubacterias.

La pared celular en Eubacterias está formada por un estructura más o menos rígida de un peptidoglucano, la mureína. Las bacterias Gram positivas tienen este compuesto como componente mayoritario de sus paredes celulares (hasta el 90%), mientras que en las Gram negativas no lo es y no alcanza el 20% del total relativo. La pared celular de Gram negativas es una estructura en capas múltiples de bastante complejidad, mientras que las Gram positivas suele ser más gruesa y estar formada por un solo tipo de molécula.

El peptidoglucano es una molécula construida por un disacárido, formado por N-acetilglucosamina y N-acetilmurámico unidos a través de enlaces ß(1->4) repetido n veces, y un tetrapéptido unido a la N-acetilglucosamina que suele alternar aminoácidos L y D de alanina, D-ácido glutámico y lisina o ácido diaminopimélico. Estas cadenas se unen entre ellas formando una ultra estructura a través de enlaces peptídicos entre los aminoácidos que termina rindiendo una estructura rígida y continua que es la pared celular bacteriana. Las bacterias Gram positivas tienen diversas capas del peptidoglucano y las Gram negativas solo una, esto permite hacer una distinción empleada en sistemática.

El resultado de la unión del peptidoglucano en Gram negativas es una capa única que presenta zonas carentes de enlaces peptídicos. Los entrecruzamientos suelen ser enlaces peptídicos directos entre del grupo amino o del ácido diaminopimélico con el grupo carboxilo de la D-alanina terminal. En Gram positivas la unión se establece por entrecruzamientos del péptido, tanto con las cadenas del mismo nivel como de niveles distintos, cuya forma varía entre las especies.

En la forma en cómo se establecen los enlaces del peptidoglucano de la pared celular es el motivo de la tinción diferencial Gram. Ambos tipos de bacterias absorben el colorante a través de su pared celular, sin embargo, al lavar la extensión con alcohol, las células se deshidratan contrayéndose el peptidoglucano, como las Gram negativas dejan espacios en la estructuración de su pared celular sale el colorante de la célula, pero en las Gram positivas no. Cuando se trata la preparación con el segundo colorante, las Gram negativas se tiñen de rojo, pero las Gram positivas, que no han dejado salir el primer colorante, se ven de color púrpura.

Se presume que la pared celular bacteriana realiza estas funciones:

Por su rigidez, contrarresta la presión que ejerce sobre ella el protoplasto. A ello contribuye el grado de entrecruzamiento, la estabilidad del enlace ß(1 –> 4) y la configuración del tetrapéptido. A la vez que la estructura es rígida, también es flexible. Condiciona la forma celular, la manera en cómo se disponen las cadenas de peptidoglucano da lugar a la forma de la célula.

La Matriz y otros componentes en Gram positivas

Los peptidoglucanos de las bacterias Gram positivas están inmersos en una matriz compuesta de polímeros que le dan características antigénicas a la célula. Estos polímeros son los ácidos teicoicos, teicurónicos (cuando crecen en condiciones limitantes de fosfato) y lipoteicos.
Los polímeros de la matriz le confieren a la pared celular carga negativa neta, necesario para que la célula pueda asimilar cationes divalentes como el Mg++, son buenos antígenos cuando la bacteria no está recubierta por estructuras externas y son utilizados por los bacteriófagos como receptores específicos.

Algunas bacterias Gram positivas tienen de forma excepcional abundancia de lípidos en su pared celular, son las bacterias ácido-alcohol resistentes, esta propiedad es debida a la presencia en la pared celular de ácidos micólicos. El peptidoglucano, en este caso, sustituye el ácido N-acetilmurámico por N-glucolilmurámico y se encuentra relacionado por enlaces fosfodiéster con un arabinolactano. Este esqueleto está unido, además, por enlaces covalentes con los ácidos micólicos, es decir, la pared celular está compuesta de peptidoglucano + arabinolactano + ácidos micólicos y lípidos: glucolípidos o ceras.