المحتوى · 12 قسماً
باختصار. تُعد صبغ جرام (1884، هانس كريستيان جرام) الطريقة الأساسية لتصنيف البكتيريا: البكتيريا موجبة الجرام تكتسب اللون البنفسجي (جدار خلوي سميك يحتوي على الببتيدوجليكان يثبت مركب البنفسجي البلوري-اليود)، والبكتيريا سالبة الجرام تكتسب اللون الوردي (ببتيدوجليكان رقيق + غشاء خارجي يحتوي على عديد السكاريد الدهني LPS، حيث يُغسل المركب بالكحول ويُعاد تلوينه بالسافرانين أو الفوكسين). تعطي توجيهاً خلال 3-5 دقائق: المكورات موجبة الجرام — المكورات العنقودية/السحائية/المكورات المعوية؛ العصيات سالبة الجرام — مجموعة الأمعاء، الزائفة الزنگارية؛ العصيات موجبة الجرام — المطثيات، الليستيريا، العصيات؛ المكورات سالبة الجرام — النيسرية. وهو أمر حاسم لاختيار العلاج التجريبي بالمضادات الحيوية قبل الزراعة.
1. التاريخ والمؤلف
- طُورت في عام 1884 من قبل عالم الميكروبيولوجي الدنماركي هانس كريستيان جرام.
- في الأصل — للتمييز بين المكورات الرئوية والكلبسيلة في عينات الرئة.
- منذ عشرينيات القرن العشرين — أصبحت المعيار في علم الأحياء الدقيقة الطبية.
- تعتمد على الاختلافات في بنية جدار الخلية.
2. التقنية (4 مراحل)
| المرحلة | الكاشف | الوقت | النتيجة |
|---|---|---|---|
| 1. التلوين الأولي | البنفسجي الجنتي/البنفسجي البلوري | 1 دقيقة | جميع الخلايا بلون بنفسجي |
| 2. المثبت | محلول لوجول (I₂-KI) | 1 دقيقة | تكوين مركب البنفسجي-اليود |
| 3. إزالة اللون | إيثانول 96% أو أسيتون | 15–30 ثانية | السالبة تفقد الصبغة؛ الموجبة تحتفظ بها |
| 4. التلوين اللاحق | السافرانين أو فوكسين فايفر | 1 دقيقة | السالبة وردية؛ الموجبة تبقى بنفسجية |
- بين المراحل — الغسل بالماء المقطر.
- حرج: عدم تجاوز الوقت في مرحلة إزالة اللون ← نتائج سلبية كاذبة (تصبح الموجبة وردية).
- المادة — طازجة (بلغم، بول، سائل نخاعي شوكي، إفرازات الجروح) أو من المستعمرات على الوسط.
3. بنية جدار الخلية
بكتيريا موجبة الجرام
- طبقة سميكة من الببتيدوجليكان (20–80 نانومتر).
- أحماض التَيْخويك والليبوتَيْخويك.
- لا توجد أغشية خارجية.
- مركب الببتيدوجليكان-اليود-البنفسجي كبير ولا يمكن غسله بالكحول.
- حساسة للبنسلينات، والفانكوميسين، والليسوزيم.
بكتيريا سالبة الجرام
- طبقة رقيقة من الببتيدوجليكان (2–7 نانومتر).
- غشاء خارجي يحتوي على عديد السكاريد الدهني (LPS، سم داخلي) والبورينات.
- الحيز المحيط بالهيولي (البريبلازمي) بين الغشاءين.
- عند المعاملة بالكحول يذوب الطبقة الدهنية ← يتم غسل المركب.
- مقاومة للفانكوميسين (لا يخترق الغشاء الخارجي).
4. بكتيريا موجبة الجرام — الأهم
| الجنس | النوع | الشكل | الأمراض |
|---|---|---|---|
| Staphylococcus | S. aureus | عناقيد المكورات | التهابات الجلد القيحية، الإنتان، التهاب شغاف القلب، الالتهاب الرئوي |
| Streptococcus | S. pyogenes (BGA) | سلاسل المكورات | التهاب الحلق، الحمى القرمزية، الحمرة، التهاب الكبيبات والكلى الحاد |
| Streptococcus | S. pneumoniae | مكورات ثنائية رمحية الشكل | التهاب الرئوي، التهاب السحايا، التهاب الأذن |
| Enterococcus | E. faecalis | مكورات ثنائية | التهاب المسالك البولية، التهاب شغاف القلب |
| Bacillus | B. anthracis | عصيات | الجمركة (الجمرة الخبيثة) |
| Clostridium | C. difficile, tetani, botulinum, perfringens | عصيات لا هوائية | التهاب القولون الغشائي الكاذب، الكزاز، التسمم السجقي (الботулизм)، الغرغرينا الغازية |
| Listeria | L. monocytogenes | عصيات | داء الليستريات لدى الحوامل حديثي الولادة |
| Corynebacterium | C. diphtheriae | عصيات | الخناق (الدفتيريا) |
5. البكتيريا سالبة الجرام — الأهم
| الجنس | الممثلات (الأنواع) | الأمراض |
|---|---|---|
| Enterobacteriaceae | E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Serratia | التهاب المسالك البولية، الإنتان، ذات الرئة، التهاب البريتون |
| Salmonella | S. typhi, S. enteritidis | الحمى التيفية، داء السلمونيلات |
| Shigella | S. dysenteriae وغيرها | داء الشيجلات |
| Pseudomonas | P. aeruginosa | العدوى المستشفوية، ذات الرئة المرتبطة بالتنفس الصناعي (VAП)، جروح الحروق |
| Acinetobacter | A. baumannii | العدوى المستشفوية، متعددة المقاومة للأدوية (MDR) |
| Neisseria | N. meningitidis, N. gonorrhoeae | التهاب السحايا، السيلان |
| Haemophilus | H. influenzae | التهاب لسان المزمار، التهاب السحايا، التهاب الأذن |
| Bordetella | B. pertussis | السعال الديكي |
| Campylobacter | C. jejuni | التهاب الأمعاء |
| Helicobacter | H. pylori | التهاب المعدة، القرحة، سرطان المعدة |
6. «لا تكتسب صبغة جرام»
- المتفطرات (M. tuberculosis، M. leprae) — جدار شمعي؛ الصباغة بطريقة تسيل-نيلسن (الكائنات المقاومة للأحماض).
- الميكوبلازما (M. pneumoniae) — بلا جدار خلوى؛ لا ترى بصبغة جرام.
- الملتويات (T. pallidum، Borrelia) — دقيقة، تصبغ بشكل سيء؛ الفحص بالمجهر ذي المجال المظلم، التمضيد بالفضة.
- المستدحمات (الكلاميديا)، الريكتسيا — طفيليات داخل خلوية.
- الليجيونيلا — تتطلب التمضيد بالفضة أو أوساط خاصة (BCYE).
7. الاستخدام السريري
- القشعة (البلغم) — توجيه سريع في ذات الرئة المجتمعيه والمستشفوية.
- السائل النخاعي — بشكل إسعافي في التهاب السحايا: مكورات ثنائية موجبة الجرام — المكورة الرئوية؛ مكورات ثنائية سالبة الجرام — المكورة السحائية؛ عصيات سالبة الجرام — H. influenzae.
- البول — في إنتان المسالك البولية؛ عصيات سالبة الجرام — غالباً المجموعة المعوية.
- الدم (من زجاجات المزرعة الدموية) — في حالات الإنتان.
- مفرزات الجروح، القيح.
- مسحة الإحليل/عنق الرحم — السيلان (مكورات ثنائية سالبة الجرام داخل الخلايا المتعادلة).
8. المضادات الحيوية التجريبية
- مكورات موجبة الجرام في البلغم في ذات الرئة المجتمعية — سيفترياكسون ± ماكروليد؛ المكونة الرئوية مرجحة.
- عصيات سالبة الجرام في البول — سيفترياكسون، فلوروكينولونات.
- مكورات ثنائية موجبة الجرام في السائل النخاعي — سيفترياكسون + فانكومايسين (المكورة الرئوية، المقاومة محتملة).
- مكورات ثنائية سالبة الجرام في السائل النخاعي — سيفترياكسون (المكورة السحائية)؛ عزل المخالطين.
- فلورا مختلطة في المفرزات البريتونية — بيتا-لاكتام + مضاد للانهوائيات (ميترونيدازول) أو كاربابينيم.
- عصيات موجبة الجرام لا هوائية متبوغة — يُشتبه بعدوى المطثيات.
9. محاذير (قيود) الطريقة
- الحساسية ~60–80% (للتقييم الموثوق يلزم ≥ 10⁵ خلية في ساحة الرؤية).
- جودة العينة: في البلغم — المراقبة حسب المعايير (< 10 خلايا ظرفية (طلائية) و > 25 خلية متعادلة في الساحة عند التكبير ×100).
- لا تفرق بين الخلايا الحية والميتة.
- لا تعطي تشخيصاً نوعياً (يلزم زرع + كيمياء حيوية + قياس الطيف الكتلي MALDI-TOF).
- لا تغني عن اختبار الحساسية للمضادات الحيوية — إذ يُحدد حصراً بعد الزرع.
10. أخطاء الفحص
- المبالغة في إطالة مدة الكحول — نتائج سلبية كاذبة (موجبة الجرام تبدو كأنها سالبة).
- القصور في مدة الكحول — نتائج إيجابية كاذبة.
- المزارع القديمة — الموجبة الجرام قد تعطي صورة متغيرة الجرام (بسبب ترقق الجدار).
- مسحة سميكة للغاية — إزالة لون سيئة.
- التلوث — أنماط شكلية متعددة.
11. البدائل والإضافات الحديثة
- الزرع مع التحديد عبر MALDI-TOF (قياس الطيف الكتلي) — تشخيص نوعي خلال 15 دقيقة.
- لوحات تفاعل البوليميراز المتسلسل PCR (Septi-Fast، FilmArray BCID/GI/RP) — الكشف السريع عن الممرضات في الدم، السائل النخاعي، المواد التنفسية.
- تسلسل 16S rRNA — التحديد عند سلبية الزرع.
- اختبارات المستضدات (المكورة الرئوية، الليجيونيلا في البول).
- تظل صبغة جرام الفحص التوجيهي الأول لسرعتها ورخص ثمنها.
12. FAQ
لماذا لا تصبغ المتفطرات بصبغة جرام؟
يحوي جدارها الخلوي أحماض ميكولية عالية الوزن الجزيئي وشمعاً ← سطح كاره للماء لا يمرر الصبغات المائية. تُستخدم الصبغة المقاومة للحمض والقلوي (تسيل-نيلسن، الفلوروفور أورامين).
من هي البكتيريا متغيرة الجرام؟
البكتيريا التي تعطي صوراً مختلفة في ظروف متنوعة: موجبة الجرام القديمة (ترقق الجدار)، بعض المطثيات، الليستريات. توافق عادة الموجبة الحقيقية.
لماذا تكون العصيات سالبة الجرام في البول غالباً E. coli؟
إشريكية القولون هي متعايش طبيعي في الجهاز الهضمي والسبب الرئيسي لالتهابات المسالك البولية المجتمعية (70–80%). وهي الفرضية الأولى عند ظهور عصيات سالبة الجرام في البول.
هل يمكن التفريق بين S. aureus و S. epidermidis بصَبغة جرام؟
لا. كلاهما مكورات موجبة الجرام في عناقيد. يُفرّق بينهما عبر الإنزيم المخثر (S. aureus إيجابي)، والكاتالاز (كلاهما إيجابي) والكيمياء الحيوية.
لماذا لا يعمل فانкомицин (Vancomycin) ضد البكتيريا سالبة Gram؟
فانكوميسين هو جزيء كبير يرتبط بـ D-Ala-D-Ala في الببتيدوجليكان. تمتلك البكتيريا سالبة Gram غشاءً خارجيًا مع مسام صغيرة في الخارج، لا يمكن للفانكوميسين اختراقه.
انظر أيضاً: المضادات الحيوية · الإنتان · التهاب السحايا · السل · كتالوج علم الأحياء الدقيقة