BACTÉRIES GRAM POSITIVES: CARACTÉRISTIQUES, STRUCTURE, MALADIES - LA BIOLOGIE - 2025

Les bactéries Gram positives sont un groupe d'organismes procaryotes qui sont colorés en bleu foncé ou violet lorsque la coloration de Gram est utilisée. Ils diffèrent des Gram négatifs car ces derniers tachent une légère couleur rouge ou rose. Cette différence est due à la composition de l'enveloppe cellulaire des deux groupes d'organismes.

Certaines bactéries ne se colorent pas avec la coloration de Gram mais sont également considérées comme Gram positives en raison de leur grande similitude moléculaire avec les autres membres du groupe. En général, ce sont des organismes très divers et peuvent, par exemple, être en forme de bacille ou de noix de coco, former des endospores ou non, et être mobiles ou immobiles.

Culture en laboratoire de Corynebacterium diphtheriae. Tiré et édité de: Copacopac.

Certaines bactéries à Gram positif sont médicalement importantes car elles sont pathogènes chez l'homme, parmi lesquelles, par exemple, des représentants des genres Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus et Clostridium, qui provoquent des maladies qui, dans certains cas, peuvent être mortelles.

Caractéristiques générales

Leur principale caractéristique, et qui donne son nom au groupe, est le fait qu'ils se colorent en bleu foncé ou en violet lorsqu'ils sont soumis à la coloration de Gram. Cela est dû au fait qu'ils ont plusieurs couches de peptidoglycanes réticulées entre elles, formant un échafaudage solide qui retient le colorant pendant ledit processus et qui forme la paroi cellulaire.

Ces bactéries ont une seule membrane cytoplasmique qui est de nature lipidique. D'autre part, les bactéries Gram négatives, au lieu d'une seule, ont deux membranes lipidiques, dont l'une est externe à la paroi cellulaire.

Les deux couches qui composent l'enveloppe cellulaire (paroi cellulaire et membrane cytoplasmique) sont reliées par des molécules d'acide lipotéichoïque. Ces acides servent les bactéries comme agents chélateurs.

De plus, il contient des acides teichoïques, qui à leur tour contiennent des groupes phosphate qui confèrent une charge négative générale à la surface cellulaire.

Certaines espèces peuvent présenter des flagelles et, dans de tels cas, elle ne contient que deux anneaux comme support contrairement aux flagelles des bactéries à Gram négatif qui sont soutenues par quatre anneaux.

Structure

Cellule procaryote moyenne.

Une bactérie Gram positive typique se compose des structures suivantes: un chromosome unique (qui n'est pas entouré d'une membrane nucléaire), des ribosomes, un cytoplasme, une membrane cytoplasmique et une paroi cellulaire. De plus, il peut présenter ou non des flagelles, des fimbriae ou des pilis, des capsules et des spores.

Membrane cellulaire

Il est composé de multiples couches de peptidoglycanes formant une couche épaisse, à laquelle sont joints des acides teichoïques, qui sont des sucres associés à l'acide N-acétyl muramique présent dans les peptidoglycanes et dont la fonction est de stabiliser la paroi cellulaire.

La face externe de la couche de peptidoglycane est généralement recouverte par différents types de protéines en fonction de l'espèce de bactérie considérée. Une autre caractéristique de la paroi de ces bactéries est l'absence d'endotoxines.

La paroi cellulaire est séparée de la membrane cytoplasmique par le périplasme, cependant, les deux sont également joints au moyen de molécules d'acide lipotéichoïque.

La membrane cellulaire

La membrane cellulaire est une structure mince (8 nm) représentée par une double couche lipidique, avec un acide gras disposé vers l'intérieur de la double couche et du glycérol orienté vers l'extérieur de la cellule.

Cette composition est similaire à celle de la plupart des membranes biologiques, cependant, elle diffère de la membrane cellulaire eucaryote essentiellement parce qu'elle manque de stérols dans les bactéries.

Cytoplasme

C'est une solution colloïdale très fine, appelée cytosol, dans laquelle se trouvent des ribosomes et d'autres macromolécules. Il contient également une zone de densité inférieure (le nucléoïde), à ​​l'intérieur de laquelle se trouve le matériel héréditaire.

ADN bactérien

Le matériel héréditaire est constitué d'un double brin d'ADN de forme circulaire et enroulé sur lui-même. Cet ADN n'est pas associé aux histones, mais il est associé à d'autres protéines basiques.

Fimbriae

Les fimbriae sont des structures filamenteuses de nature protéique, de plus petit diamètre que les flagelles et qui ne sont pas utilisées pour le déplacement. Bien qu'il s'agisse de structures beaucoup plus fréquentes chez les bactéries à Gram négatif, quelques espèces à Gram positif les présentent également.

Capsule

Il s'agit d'une enveloppe muqueuse généralement polysaccharidique qui forme un gel qui adhère à la cellule et est situé à l'extérieur de la paroi cellulaire. Il protège la cellule bactérienne de la phagocytose et sa présence est associée à la virulence de la bactérie.

Différences entre les bactéries Gram positif (gauche) et Gram négatif (droite). Tiré et édité de:

Les spores

Certaines familles de bâtonnets à Gram positif produisent des endospores qui sont très résistantes aux conditions défavorables telles que les températures élevées, la dessiccation, les radiations, les acides, ainsi que les désinfectants chimiques.

Maladies

Au moins sept genres de bactéries Gram positives contiennent des représentants pathogènes chez l'homme: Mycobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Corynebacterium, Listeria, Bacillus et Clostridium. Parmi les maladies causées par ce type de bactéries figurent:

Maladie de Hansen ou lèpre

C'est une maladie qui affecte les muqueuses, la peau, les os, les testicules, les yeux et les nerfs périphériques. Elle est causée par l'espèce Mycobacterium leprae. C'est une maladie mutilante qui peut provoquer des lésions cutanées, une diminution de la sensibilité au toucher, de la douleur et de la chaleur dans les deux groupes d'extrémités.

Il peut également provoquer des papules ou des nodules, la destruction de tissus, tels que le cartilage nasal ou du pavillon, ainsi qu'une perte sensorielle des nerfs périphériques. La maladie de Hansen est transmise par contact d'une personne en phase contagieuse à une personne saine avec une prédisposition génétique à la maladie.

Le traitement de la maladie est long, peut durer jusqu'à deux ans et consiste principalement en l'administration de sulfones, de dapsone (DDS), de rifampicine et de clofazimine.

Botulisme

Il s'agit d'un empoisonnement infectieux causé par une neurotoxine sécrétée par la bactérie Clostridium botulinum. Il provoque une paralysie flasque des muscles squelettiques et une défaillance du système nerveux parasympathique car il bloque la libération d'acétylcholine, ce qui empêche la transmission de l'influx nerveux.

D'autres symptômes d'empoisonnement comprennent une dilatation non réactive des pupilles, des douleurs abdominales, une sécheresse de la bouche, une dyspnée, des difficultés à avaler et à parler, une double vision, une ptose des paupières, une constipation et une paralysie.

L'empoisonnement résulte généralement de l'ingestion d'aliments mal préparés ou mal conservés, de la contamination de plaies ouvertes, et même de l'utilisation délibérée de la toxine à des fins cosmétiques ou pour le traitement de maladies neuromusculaires. Le traitement consiste en une antitoxine botulique équine trivalente ABE et une assistance respiratoire.

Tétanos

Maladie aiguë causée par la bactérie Clostridium tetani. Les neurotoxines produites par cette bactérie provoquent des spasmes, des raideurs musculaires et une instabilité du système nerveux autonome. Il provoque également des difficultés à avaler, de la fièvre, une dippnée et une contraction de tout le corps.

Les bactéries produisent deux types de neurotoxines, la tétanolysine et la tétanospasmine. Ce dernier est responsable de contractions toniques soutenues et de contractions cloniques qui entraînent des crampes musculaires.

La bactérie est cosmopolite et se trouve dans le sol, sur le fond marin, dans les métaux rouillés et dans les excréments de certains animaux. Il peut être acquis en pénétrant dans des plaies ouvertes au contact de la terre, du fumier ou d'autres matériaux contaminés, par des coupures ou des lacérations avec des matériaux rouillés et même par la morsure ou les égratignures d'animaux.

Le traitement consiste à nettoyer les plaies avec du peroxyde d'hydrogène, à laisser la plaie ouverte, à retirer les tissus nécrotiques, à administrer du métronidazole et du sérum tétanique ou des immunoglobulines tétaniques humaines. Le tétanos peut être évité avec des vaccins qui doivent être administrés avec des rappels pour garantir leur efficacité.

Diphtérie

La diphtérie est une maladie infectieuse causée par la bactérie Corynebacterium diphtheriae. La toxine sécrétée par cette bactérie provoque l'apparition de pseudo membranes sur les surfaces muqueuses des voies respiratoires supérieures et digestives et qui provoquent, entre autres pathologies, des maux de gorge, de la fièvre, des douleurs locales et des inflammations.

Les formes cliniques les plus courantes de la maladie comprennent les formes pharyngée, amygdalienne, laryngée, nasale et cutanée. La maladie peut entraîner la mort par asphyxie due à une obstruction mécanique causée par les pseudomembranes.

Cette maladie est transmise d'une personne malade à une personne en bonne santé par des particules transportées lors de la respiration, bien qu'elle puisse également être acquise par contact avec la sécrétion qui se produit dans les lésions cutanées.

La maladie peut être prévenue par la vaccination avec l'anatoxine diphtérique, ou guérie par l'administration d'érythromycine (par voie orale ou parentérale), de pénicilline G ou de procaïne pénicilline G, pendant une période de deux semaines.

Exemples

Corynebacterium diphtheriae

Cette bactérie Gram positif est une tige en forme de maillet droit ou légèrement incurvé. C'est une bactérie très résistante aux conditions environnementales extrêmes. Seules les souches lysogénisées par des bactériophages sont pathogènes et capables de produire la diphtérie.

Cette espèce est non mobile car elle ne présente pas de flagelle. Sa paroi cellulaire contient, entre autres composés, de l'arabinose, du galactose et du mannose. Il est également caractérisé en ce qu'il est anaérobie facultatif, ne produit pas de spores et possède des granules dans son cytoplasme qui se colorent en bleu violet avec du bleu de méthylène.

Mycobacterium tuberculosis

Micrographie électronique à balayage de la bactérie Mycobacterium tuberculosis. Tiré et édité de: NIAID.

Bactéries aérobies strictes résistantes au gel et à la dessiccation. Il se caractérise par sa résistance aux acides et aux alcools. C'est la plus grande cause de tuberculose dans le monde. Ses symptômes comprennent la fièvre, la perte de poids, la transpiration, la toux avec des expectorations purulentes, ainsi que des lésions tissulaires.

Le traitement de la maladie comprend la rifampicine, l'isoniazide, les fluoroquinones, l'amikacine, la kanamycine et la capréomycine, cependant, les souches résistantes à ces médicaments sont de plus en plus fréquentes.

Bacillus cereus

C'est un bacille avec de nombreux flagelles à sa surface cellulaire et un gros plasmide, capable de sporuler en présence d'oxygène. C'est une bactérie très résistante et peut survivre dans une large gamme de températures. De plus, ses spores résistent à la déshydratation et aux radiations, ainsi qu'aux températures élevées et basses.

C'est l'une des espèces de bactéries responsables de la plupart des épidémies de maladies d'origine alimentaire, y compris la maladie connue sous le nom de syndrome du riz frit, qui est généralement causée par la consommation de riz bouilli qui a été conservé à température ambiante. avant de le faire frire pour la consommation.

Références

1. Bactéries à Gram positif. Sur Wikipedia. Récupéré de: en.wikipedia.org.
2. Bactéries à Gram positif. Récupéré de: courses.lumenlearning.com.
3. Infections pneumococciques. Dans Access Medicine. Récupéré de: accessmedicine.mhmedical.com.
4. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall et BJ McCarthy (1978). Microbiologie. 2e édition. Holt, Rinehart et Winston.
5. S. Hogg (2005). Microbiologie essentielle. John Wiley & Sons, LTD.
6. C. Lyre. Corynebacterium diphtheria: caractéristiques générales, taxonomie, morphologie, culture, pathogenèse. Récupéré de: lifeder.com.
7. C. Lyre. Bacillus cereus: caractéristiques, morphologie, habitat, symptômes de contagion, traitement. Récupéré de: lifeder.com.