Contenido · 12 secciones
- 1. Historia y autor
- 2. Metodología (4 etapas)
- 3. Estructura de la pared celular
- 4. Bacterias Gram+ más importantes
- 5. Bacterias Gram− más importantes
- 6. «No se tiñen con la técnica de Gram»
- 7. Aplicación clínica
- 8. Antibioterapia empírica
- 9. Limitaciones del método
- 10. Errores en la prueba
- 11. Alternativas modernas y complementos
- 12. FAQ
En pocas palabras. La tinción de Gram (1884, Hans Christian Gram) es el método básico para la clasificación de bacterias: las Gram+ se tiñen de púrpura (una pared celular gruesa con peptidoglucano retiene el complejo cristal violeta-yodo), y las Gram− de rosa (peptidoglucano delgado + membrana externa con LPS, el complejo se lava con alcohol y se contrastiñe con safranina/fucsina). En 3–5 min proporciona una orientación: cocos Gram+ (estafilococos, estreptococos, enterococos); bacilos Gram− (grupo entérico, pseudomonas); bacilos Gram+ (clostridios, listerias, bacilos); cocos Gram− (neisserias). Es fundamental para seleccionar la antibioterapia empírica antes del cultivo.
1. Historia y autor
- Desarrollado en 1884 por el microbiólogo danés Hans Christian Gram.
- Originalmente concebido para diferenciar neumococos de klebsielas en muestras de tejido pulmonar.
- Desde la década de 1920, es el estándar en microbiología médica.
- Basado en las diferencias en la estructura de la pared celular.
2. Metodología (4 etapas)
| Etapa | Reactivo | Tiempo | Resultado |
|---|---|---|---|
| 1. Tinción primaria | Violeta de genciana o cristal violeta | 1 min | Todas las células se tiñen de púrpura |
| 2. Mordiente | Solución de Lugol (I₂-KI) | 1 min | Formación del complejo cristal violeta-yodo |
| 3. Decoloración | Etanol al 96 % o acetona | 15–30 seg | Las Gram− pierden el colorante; las Gram+ lo retienen |
| 4. Contrasting | Safranina o fucsina de Pfeiffer | 1 min | Las Gram− se ven rosas; las Gram+ permanecen púrpuras |
- Entre etapas: enjuagar con agua destilada.
- Crítico: no excederse en la etapa de decoloración → falsos negativos (las Gram+ se vuelven rosas).
- Muestra: nativa (esputo, orina, LCR, exudado de herida) o a partir de colonias en medio de cultivo.
3. Estructura de la pared celular
Bacterias Gram+
- Capa gruesa de peptidoglucano (20–80 nm).
- Ácidos teicoicos y lipoteicoicos.
- Sin membrana externa.
- El complejo peptidoglucano-yodo-violeta de genciana es voluminoso y no se lava con alcohol.
- Sensibles a penicilinas, vancomicina y lisozima.
Bacterias Gram−
- Capa delgada de peptidoglucano (2–7 nm).
- Membrana externa con lipopolisacárido (LPS, endotoxina) y porinas.
- Espacio periplasmático entre ambas membranas.
- Al tratar con alcohol, la capa lipídica se disuelve → el complejo se elimina.
- Resistentes a la vancomicina (no atraviesa la membrana externa).
4. Bacterias Gram+ más importantes
| Género | Tipo | Forma | Enfermedades |
|---|---|---|---|
| Staphylococcus | S. aureus | Racimos de cocos | Piodermias, sepsis, endocarditis, neumonía |
| Streptococcus | S. pyogenes (BGA) | Cadenas de cocos | Faringitis, escarlatina, erisipela, glomerulonefritis aguda |
| Streptococcus | S. pneumoniae | Diplococos lanceolados | Neumonía, meningitis, otitis |
| Enterococcus | E. faecalis | Diplococos | ITU, endocarditis |
| Bacillus | B. anthracis | Bacilos | Ántrax |
| Clostridium | C. difficile, tetani, botulinum, perfringens | Bacilos anaerobios | Colitis pseudomembranosa, tétanos, botulismo, gangrena gaseosa |
| Listeria | L. monocytogenes | Bacilos | Listeriosis en embarazadas, neonatos |
| Corynebacterium | C. diphtheriae | Bacilos | Difteria |
5. Bacterias Gram− — las más importantes
| Género | Representantes | Enfermedades |
|---|---|---|
| Enterobacteriaceae | E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Serratia | ITU, sepsis, neumonía, peritonitis |
| Salmonella | S. typhi, S. enteritidis | Fiebre tifoidea, salmonelosis |
| Shigella | S. dysenteriae y otros | Shigelosis |
| Pseudomonas | P. aeruginosa | Infecciones nosocomiales, NAVM, heridas por quemaduras |
| Acinetobacter | A. baumannii | Nosocomiales, MDR |
| Neisseria | N. meningitidis, N. gonorrhoeae | Meningitis, gonorrea |
| Haemophilus | H. influenzae | Epiglotitis, meningitis, otitis |
| Bordetella | B. pertussis | Tos ferina |
| Campylobacter | C. jejuni | Enteritis |
| Helicobacter | H. pylori | Gastritis, úlcera, cáncer gástrico |
6. «No se tiñen con Gram»
- Micobacterias (M. tuberculosis, M. leprae) — pared cérea; tinción de Ziehl-Neelsen (BAAR).
- Micoplasmas (M. pneumoniae) — sin pared celular; no visibles con la tinción de Gram.
- Espiroquetas (T. pallidum, Borrelia) — finas, se tiñen mal; microscopía de campo oscuro, impregnación argéntica.
- Clamidias, rickettsias — parásitos intracelulares.
- Legionella — requiere impregnación argéntica o medios especiales (BCYE).
7. Aplicación clínica
- Esputo — orientación rápida en neumonía adquirida en la comunidad y nosocomial.
- LCR — urgencia en meningitis: diplococos Gram+ — neumococo; diplococos Gram− — meningococo; bacilos Gram− — H. influenzae.
- Orina — en urosepsis; bacilos Gram− — habitualmente grupo entérico.
- Sangre (de frascos de hemocultivo) — en sepsis.
- Secreción de herida, pus.
- Frotis uretral/cervical — gonorrea (diplococos Gram− intracelulares en neutrófilos).
8. Antibioterapia empírica
- Cocos Gram+ en esputo en neumonía adquirida en la comunidad — ceftriaxona ± macrólido; neumococo probable.
- Bacilos Gram− en orina — ceftriaxona, fluoroquinolonas.
- Diplococos Gram+ en LCR — ceftriaxona + vancomicina (neumococo, posible resistencia).
- Diplococos Gram− en LCR — ceftriaxona (meningococo); aislamiento de contactos.
- Flora mixta en líquido peritoneal — betalactámico + antianaerobio (metronidazol) o carbapenem.
- Bacilos Gram+ anaerobios con esporas — sospechar infección clostridial.
9. Limitaciones del método
- Sensibilidad ~60–80 % (para una valoración fiable se requieren ≥ 10⁵ células por campo).
- Calidad de la muestra: en esputo — control por criterios (< 10 células epiteliales y > 25 neutrófilos por campo a ×100).
- No diferencia células viables de muertas.
- No proporciona diagnóstico de especie (se requiere cultivo + bioquímica + espectrometría de masas MALDI-TOF).
- No sustituye la sensibilidad a antibióticos — esta se determina solo tras el cultivo.
10. Errores en la prueba
- Exceso de tiempo en alcohol — falsos negativos (los Gram+ se ven como Gram−).
- Tiempo insuficiente — falsos positivos.
- Cultivos antiguos — los Gram+ pueden dar un patrón gramvariable (debido al adelgazamiento de la pared).
- Frotis excesivamente grueso — mala decoloración.
- Contaminación — múltiples morfotipos.
11. Alternativas modernas y complementos
- Cultivo con identificación mediante MALDI-TOF (espectrometría de masas) — diagnóstico de especie en 15 min.
- Paneles de PCR (Septi-Fast, FilmArray BCID/GI/RP) — detección rápida de patógenos en sangre, LCR, material respiratorio.
- Secuenciación del ARNr 16S — identificación con cultivo negativo.
- Pruebas de antígenos (neumocócica, para legionelosis en orina).
- La tinción de Gram sigue siendo el primer cribado debido a su rapidez y bajo costo.
12. FAQ
¿Por qué las micobacterias no se tiñen con Gram?
Su pared celular contiene ácidos micólicos de alto peso molecular y cera → la superficie hidrófoba no deja pasar los colorantes acuosos. Se utiliza la tinción acidorresistente (Ziehl-Neelsen, fluorocromo auramina).
¿Quiénes son los gramvariables?
Bacterias que bajo diferentes condiciones muestran un patrón variable: Gram+ antiguos (adelgazamiento de la pared), algunos clostridios, listerias. Por lo general corresponden a Gram+ verdaderos.
¿Por qué los bacilos Gram− en orina son con mayor frecuencia E. coli?
La E. coli es un comensal habitual del tracto gastrointestinal y la causa principal de ITU adquiridas en la comunidad (70–80 %). Es la primera hipótesis ante la aparición de bacilos Gram− en la orina.
¿Se puede distinguir S. aureus y S. epidermidis mediante la tinción de Gram?
No. Ambos son cocos Gram positivos en racimos. Se diferencian mediante la prueba de la coagulasa (S. aureus +), la catalasa (ambos +) y pruebas bioquímicas.
¿Por qué la vancomicina no es eficaz contra las bacterias Gram negativas?
La vancomicina es una molécula grande que se une al D-Ala-D-Ala en el peptidoglicano. Las bacterias Gram negativas tienen una membrana externa con porinas pequeñas que impiden la penetración de la vancomicina.
Véase también: Antibióticos · Sepsis · Meningitis · Tuberculosis · Catálogo de microbiología