Gram-positive Bakterien einfach erklärt

Eigenschaften von grampositiven Bakterien

Das Markenzeichen grampositiver Bakterien ist ihre Struktur. Im Allgemeinen haben sie die folgenden Eigenschaften:

• Keine äußere Membran. Grampositive Bakterien haben keine äußere Membran, gramnegative Bakterien jedoch schon.
• Komplexe Zellwand. Die Zellwand, die die Cytoplasmamembran umgibt, besteht aus Peptidoglycan, Polysacchariden, Teichonsäuren und Proteinen. Es kann leicht Fremdstoffe aufnehmen.
• Dicke Peptidoglykanschicht. Bei grampositiven Bakterien ist das Peptidoglykan 40 bis 80 Schichten dick.
• Bestimmte Oberflächenanhänge. Gram-positive Bakterien können Flagellen haben, die ihnen helfen, sich zu bewegen. Sie haben selten haarähnliche Strukturen namens Pili.

Gram-positiv und gram-negativ

Grampositive und gramnegative Bakterien haben unterschiedliche Strukturen. Typischerweise haben gramnegative Organismen die folgenden Merkmale:

• äußere Lipidmembran
• dünne Peptidoglykanschicht (2 bis 3 Nanometer)
• enthält normalerweise keine Teichonsäuren
• kann Flagellen oder Pili haben

Der Hauptunterschied ist die äußere Lipidmembran. Es ist schwer zu durchdringen, was gramnegativen Bakterien zusätzlichen Schutz bietet. Grampositive Bakterien haben diese Eigenschaft nicht.

Aufgrund dieses Unterschieds sind gramnegative Bakterien schwerer abzutöten. Das bedeutet, dass grampositive und gramnegative Bakterien unterschiedlich behandelt werden müssen.

Obwohl gramnegative Bakterien schwerer zu zerstören sind, können grampositive Bakterien immer noch Probleme verursachen. Viele Arten führen zu Krankheiten und erfordern spezifische Antibiotika.

Gram-Färbungstest

Der Gram-Färbungstest ist eine Methode zur Klassifizierung von Bakterien anhand ihrer Zellwand. Es ermöglicht Wissenschaftlern festzustellen, ob ein Organismus grampositiv oder gramnegativ ist. Der mikroskopische Test wurde 1884 von Hans Christian Gram entwickelt.

Während des Verfahrens wird Kristallviolettfarbstoff auf eine Bakterienprobe aufgetragen. Dieser chemische Farbstoff kann dicke Peptidoglykanschichten anfärben.

Unter dem Mikroskop erscheinen grampositive Bakterien violett-blau, weil ihre dicke Peptidoglycan-Membran den Farbstoff halten kann. Das Bakterium wird aufgrund des positiven Ergebnisses als grampositiv bezeichnet.

Gramnegative Bakterien färben sich rosarot. Ihre Peptidoglykanschicht ist dünner, sodass sie die blaue Farbe nicht behält. Das Testergebnis ist negativ.

In einer medizinischen Umgebung kann ein Arzt eine Blut-, Urin- oder Gewebeprobe an ein Labor für Gram-Färbungstests schicken. Dies kann ihnen helfen, eine bakterielle Infektion zu diagnostizieren.

Arten von grampositiven Bakterien

Abhängig von verschiedenen Merkmalen werden grampositive Bakterien weiter in die folgenden Gruppen eingeteilt:

Grampositive Kokken

Grampositive Kokken haben eine kreisförmige oder ovale Form. Der Begriff „Kokken“, was Kugel bedeutet, weist darauf hin, dass die Bakterien im Allgemeinen rund sind.

Die folgenden Arten sind grampositive Kokken:

Staphylokokken

Staphylococcus wächst in traubenartigen Trauben. Normalerweise existieren sie auf unserer Haut und den Schleimhäuten, ohne Probleme zu verursachen. Aber wenn Staphylokokken in den Körper eindringen, können sie schwere Infektionen verursachen.

Streptokokken

Streptococcus-Bakterien wachsen in Ketten. Dies geschieht, weil sich die Zellen nach der Teilung nicht vollständig trennen.

Wie Staphylokokken kommen Streptokokken normalerweise im Körper vor. Sie kommen typischerweise in der Haut, im Mund, im Darmtrakt und im Genitaltrakt vor.

Streptokokken werden in folgende Kategorien eingeteilt:

• S. pyogenes (Gruppe A)

• S. agalactiae (Gruppe B)

• Enterokokken (Gruppe D)

• S. viridans
• S. pneumoniae

Gram-positive Bazillen

Wenn grampositive Bakterien wie Stäbchen geformt sind, werden sie als Bazillen bezeichnet. Die meisten dieser Bakterien sind typischerweise auf der Haut zu finden, aber einige können ernsthafte Erkrankungen verursachen.

Gram-positive Bazillen werden basierend auf ihrer Fähigkeit, Sporen zu bilden, weiter kategorisiert. Das beinhaltet:

Sporenbildend

Bacillus- und Clostridia-Bakterien können Sporen bilden, die den Bakterien helfen, unter rauen Bedingungen wie großer Hitze zu überleben.

Diese Bazillen werden nach ihrem Sauerstoffbedarf unterteilt. Bacillus-Bakterien benötigen Sauerstoff zum Überleben (aerob), während Clostridia-Bakterien dies nicht tun (anaerob).

Nicht sporenbildend

Listeria- und Corynebacterium-Arten bilden keine Sporen. Listeria-Bakterien sind anaerob, während Corynebacterium aerob sind.

Pathogene grampositive Bakterien

Wenn ein Bakterium pathogen ist, bedeutet dies, dass es beim Menschen Krankheiten verursacht. Viele grampositive Bakterien sind Krankheitserreger.

Während es mehr als 100 pathogene grampositive Bakterien gibt, gehören zu den bemerkenswertesten Arten:

Staphylokokken

Staphylokokken sind häufig für bakterielle Infektionen verantwortlich.

Die meisten Fälle werden durch die folgenden Arten verursacht. Andere pathogene Staphylokokken sind seltener und führen selten zu Erkrankungen.

Staphylococcus aureus

S. aureus ist das pathogenste Staphylokokken-Bakterium. Es ist für die meisten Staphylokokken-Infektionen verantwortlich, einschließlich:

• Hautinfektionen wie Zellulitis und Follikulitis
• septische Arthritis
• Abszesse
• Endokarditis
• bakterielle Lungenentzündung
• Lebensmittelvergiftung
• toxisches Schocksyndrom
• verbrühtes Hautsyndrom
• MRSA

Staphylococcus epidermidis

Häufig verursacht S. epidermis Infektionen bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem oder im Krankenhaus. Es verursacht:

• Infektionen von Medizinprodukten wie Blasenkathetern
• Bakteriämie
• Mediastinitis
• postoperative Wundinfektionen
• Augenkeratitis

• Endophthalmitis (Infektion des inneren Auges)

Staphylococcus saprophyticus

S. saprophyticus, der normalerweise im Genitaltrakt und Damm vorkommt. Es verursacht:

• unkomplizierte Harnwegsinfektionen (am häufigsten)
• Urethritis
• Prostatitis
• akute Pyelonephritis
• Nebenhodenentzündung

Streptokokken

Streptokokken-Bakterien sind auch häufige pathogene Bakterien. Die folgenden Organismen sind am weitesten verbreitet. Generell können auch andere Streptokokkengruppen lebensmittelbedingte Erkrankungen mit Halsschmerzen verursachen.

Streptococcus pneumoniae

Das Bakterium S. pneumoniae ist die häufigste Ursache einer ambulant erworbenen Lungenentzündung. Es ist auch verantwortlich für:

• rosa Auge
• Nebenhöhleninfektion
• Meningitis

Streptococcus pyogenes

S. pyogenes ist ein Streptokokken der Gruppe A. Es kann verursachen:

• Streptokokken
• Zellulitis
• Rachenentzündung
• Impetigo
• Scharlach
• rheumatisches Fieber
• Nekrotisierende Fasziitis
• Glomerulonephritis

S. agalactiae

S. agalactiae verursacht normalerweise Infektionen bei Neugeborenen. Das beinhaltet:

• Sepsis
• Lungenentzündung
• Meningitis
• Pyrarthrose

Enterokokken

Enterokokken kommen vor allem im Dickdarm vor. Sie verursachen Gallen- und Harnwegsinfektionen.

Bazillus

Als sporenbildende Bakterien bilden Bazillen Sporen, die Giftstoffe freisetzen. Die meisten Bazillen sind für den Menschen nicht pathogen, aber die folgenden beiden können schwere Erkrankungen verursachen.

Bacillus anthracis

B. anthracis-Sporen produzieren das Anthrax-Toxin, das schwere Krankheiten verursacht. Menschen können Anthrax durch Einatmen oder Kontakt mit infizierten Tieren bekommen.

Je nachdem, wie Milzbrand verbreitet wird, kann er unterschiedliche Symptome hervorrufen. Dazu können gehören:

• juckende Beule, die sich in eine Wunde mit schwarzem Zentrum verwandelt
• Brechreiz
• Erbrechen
• Bauchschmerzen
• Blut husten
• hohes Fieber

Bacillus cereus

B. cereus ist ein sporenbildendes Bakterium, das im Boden und einigen Lebensmitteln vorkommt. Es wird am häufigsten mit Krankheiten in Verbindung gebracht, die auf den Verzehr von zu wenig gekochtem oder aufgewärmtem Reis zurückzuführen sind. B. cereus verursacht:

• Durchfall
• Brechreiz
• Wundinfektionen
• Infektionen der Atemwege
• Endophthalmitis

Clostridium

Etwa 30 Clostridia-Arten verursachen beim Menschen Krankheiten. Wie Bazillen bilden diese Bakterien Toxine, die zu ernsthaften Erkrankungen führen.

Clostridien sind normalerweise an lebensmittelbedingten Krankheiten beteiligt, aber die besorgniserregendsten Bakterien sind:

Clostridium botulinum

Die Sporen von C. botulinum produzieren das Botulinumtoxin, das gefährlichste Toxin für den Menschen. Es führt zu Botulismus, einschließlich:

• lebensmittelbedingter Botulismus (am häufigsten)
• Säuglingsbotulismus
• Wundbotulismus
• Inhalations-Botulismus

Clostridium perfringens

C. perfringens wird normalerweise mit der Fleischproduktion und -verarbeitung in Verbindung gebracht. Wenn ein Mensch kontaminiertes Fleisch isst, kann er eine Lebensmittelvergiftung bekommen. Zu den Symptomen gehören Durchfall und Bauchkrämpfe, die weniger als 24 Stunden anhalten.

Clostridium difficile

C. difficile, auch C. diff genannt, befällt normalerweise ältere Personen im Krankenhaus. Es tritt typischerweise nach der Einnahme von Antibiotika auf. C. difficile verursacht:

• Kolitis
• Bauchkrämpfe
• schwerer Durchfall

Clostridium tetani

C. tetani-Sporen produzieren das Tetanustoxin, eine neurotoxische Substanz. Die Sporen können in Erde, Asche und auf rostigen Werkzeugen gefunden werden.

Wenn das Toxin eine Infektion verursacht, spricht man von Tetanus. Dies ist ein ernster medizinischer Notfall.

Listeria monocytogenes

Das einzige pathogene Listeria-Bakterium ist L. monocytogenes. Bei gesunden Menschen verursacht es typischerweise leichte Symptome einer durch Lebensmittel übertragenen Krankheit. Aber bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem kann das Bakterium lebensbedrohliche Zustände verursachen wie:

• Meningitis
• Septikämie
• Listeriose

Corynebacterium diphtheriae

Es gibt ungefähr 30 Corynebacterium-Bakterien, die mit menschlichen Krankheiten in Verbindung gebracht werden. Diese Organismen verursachen jedoch selten Krankheiten und betreffen normalerweise Menschen mit geschwächtem Immunsystem.

C. diphtheria ist der primäre pathogene Organismus in dieser Gruppe. Es ist zuständig für:

• Diphtherie
• Rachenentzündung
• Infektionen der Atemwege
• septische Arthritis
• Hautinfektionen
• Osteomyelitis
• Endokarditis

Behandlung einer grampositiven Infektion

Bei der Behandlung von Krankheiten, die durch grampositive Bakterien verursacht werden, hängt die beste Option ab von:

• Art von Bakterien
• Antimikrobielle Resistenz
• ob die Bakterien Toxine bilden

Zu den üblichen Behandlungen gehören:

Penicillin

Penicillin ist ein weit verbreitetes Antibiotikum, das bei einer Vielzahl von Infektionen eingesetzt wird. Es wirkt, indem es in die Peptidoglykanschicht des Bakteriums eingreift, die den Organismus tötet.

Das Antibiotikum wird hauptsächlich bei Streptococcus-Infektionen eingesetzt, darunter:

• Streptokokken
• Nebenhöhleninfektion
• Harnwegsinfektion
• Zellulitis

Glykopeptide

Glykopeptid-Antibiotika werden häufig zur Behandlung schwerer Infektionen eingesetzt, die durch arzneimittelresistente Bakterien verursacht werden. Wie Penicillin wirken sie, indem sie die Zellwand des Bakteriums zerstören.

Glykopeptide können behandeln:

• multiresistente Pneumonie
• MRSA
• Kolitis

Erythromycin

Erythromycin gehört zu einer Klasse von Antibiotika, die als Makrolide bekannt sind, zu denen auch die bekannteren Azithromycin und Clarithromycin gehören. Es ist ein Antibiotikum, das das Bakterienwachstum stoppt und sowohl gegen grampositive als auch gegen gramnegative Bakterien wirkt.

Oft wird Erythromycin Menschen verschrieben, die gegen Penicillin allergisch sind.

Das Antibiotikum behandelt Erkrankungen wie:

• bakterielle Lungenentzündung
• rosa Auge
• Streptokokken
• Staphylokokkeninfektionen der Haut

Flüssigkeitstherapie

In einigen Fällen kann die Behandlung eine Flüssigkeitstherapie umfassen. Es hilft, indem es den Flüssigkeitshaushalt des Körpers wieder auffüllt und Austrocknung verhindert. Im Allgemeinen ist ein Flüssigkeitsmanagement erforderlich, um durch Toxine verursachte Zustände zu behandeln.

Antitoxin

Bei toxinbedingten Krankheiten wie Anthrax und Botulismus umfasst die Behandlung ein Antitoxin. Dieses Medikament wirkt, indem es Giftstoffe im Körper anvisiert und entfernt.

Das geeignete Antitoxin hängt von dem spezifischen Toxin ab. Darüber hinaus wird es in Kombination mit anderen Behandlungen verwendet.

Wegbringen

Der Gram-Färbungstest kann Ärzten helfen, eine Krankheit zu diagnostizieren. Wenn es durch grampositive Bakterien verursacht wird, wird der Arzt die entsprechende Behandlung verschreiben. Die meisten Krankheiten erfordern Antibiotika, die die Bakterien zerstören oder verlangsamen. In schweren Fällen benötigen Sie möglicherweise eine zusätzliche Behandlung wie eine Flüssigkeitstherapie.