Colorazione di Gram: cos’è, scopo, procedura e risultati

La colorazione di Gram è una tecnica fondamentale in microbiologia utilizzata per identificare e distinguere diverse tipologie di batteri in base alla struttura della loro parete cellulare. Il suo scopo principale è quello di classificare i batteri in gram-positivi e gram-negativi, fornendo informazioni cruciali sulla loro resistenza agli antibiotici. La procedura coinvolge l’applicazione di diversi coloranti e soluzioni di decolorazione su un campione batterico, seguita da una colorazione di contrasto. I risultati ottenuti sono essenziali per la corretta diagnosi e trattamento delle infezioni batteriche.

Panoramica

Cos’è una macchia di Gram?

Una colorazione di Gram è un test di laboratorio che verifica la presenza di batteri nel sito di una sospetta infezione o in alcuni fluidi corporei. Uno scienziato di laboratorio medico elabora la colorazione di Gram, che fornisce risultati relativamente rapidi, in modo che gli operatori sanitari possano sapere se sono presenti batteri e, in tal caso, il tipo generale. Ciò può aiutare a guidare ulteriori test di identificazione e opzioni di trattamento.

I batteri sono un grande gruppo di organismi unicellulari. Possono vivere in diversi punti del tuo corpo e sulla tua pelle. Mentre alcuni tipi di batteri sono innocui o addirittura benefici, altri possono causare infezioni e malattie. Una colorazione di Gram aiuta a diagnosticare i batteri nocivi.

Sotto una colorazione di Gram, diversi tipi di batteri cambiano uno dei due set di colori (dal rosa al rosso o dal viola al blu) sotto una serie speciale di macchie e sono classificati di conseguenza come “gram-negativi” o “gram-positivi”. La colorazione di Gram funziona differenziando i batteri in base alle proprietà chimiche e fisiche delle loro pareti cellulari.

Tuttavia, non tutte le forme di batteri possono essere testate utilizzando il metodo della colorazione di Gram, e la colorazione di Gram di solito non fornisce da sola una diagnosi. Invece, aiutano a determinare in generale il tipo di batteri.

La colorazione di Gram è una tecnica di colorazione essenziale in microbiologia che gli scienziati utilizzano da centinaia di anni. Prende il nome dal batteriologo danese Hans Christian Gram, che lo introdusse per primo nel 1882, principalmente per identificare gli organismi che causano la polmonite.

Cosa sono i batteri Gram-positivi e Gram-negativi?

Se i batteri sono presenti su un vetrino colorato di Gram, uno scienziato di laboratorio medico li classifica come gram-negativi o gram-positivi in ​​base al colore che assumono sotto una serie di macchie. Esistono anche batteri gram-variabili, il che significa che si colorano in modo irregolare, e c’è un mix di batteri di colore rosa e viola.

È importante notare che gram-negativi non significa che non ci siano batteri, e “positivo” e “negativo” non significano “buono” e “cattivo” in questo caso.

Organismi Gram-positivi

I batteri Gram-positivi hanno pareti cellulari che contengono spessi strati di peptidoglicano, una sostanza che forma le pareti cellulari di molti batteri. Il peptidoglicano costituisce circa il 90% della parete cellulare nei batteri gram-positivi. Ciò li fa apparire dal blu al viola sotto una colorazione di Gram.

Gli organismi Gram-positivi includono:

• Stafilococco specie.
• Streptococco specie.
• Corinebatterio specie.
• Clostridio specie.
• Listeria specie.

Organismi Gram-negativi

I batteri Gram-negativi hanno pareti cellulari con sottili strati di peptidoglicano (10% della parete cellulare) e un elevato contenuto di lipidi (acidi grassi). Ciò li fa apparire dal rosso al rosa sotto una colorazione di Gram.

Gli organismi Gram-negativi includono:

• Neisseria gonorrheae e Neisseria meningitides.
• Moraxella specie.
• Escherichia coli (Escherichia coli).
• Pseudomonas specie.
• Proteo specie.
• Klebsiella specie.

Qual è la differenza tra una colorazione di Gram e una coltura batterica?

Gli operatori sanitari utilizzano sia la colorazione di Gram che le colture batteriche se sospettano che tu abbia un’infezione batterica. Tuttavia, questi test forniscono informazioni diverse.

I fornitori di solito richiedono test di coltura batterica insieme ai test di colorazione di Gram. In un test di coltura batterica, uno scienziato di laboratorio medico preleva le cellule dal campione utilizzato anche per la colorazione di Gram e le mette in un ambiente speciale per favorire la crescita cellulare. I risultati sono spesso disponibili entro pochi giorni, ma alcuni tipi di batteri crescono lentamente, il che può richiedere diversi giorni o più. Una volta che le cellule si sono moltiplicate e cresciute a sufficienza, uno scienziato di laboratorio medico esamina i batteri coltivati ​​per determinarne l’esatta identità.

Una colorazione di Gram prevede l’applicazione di una macchia su un campione in vetrini da microscopio in vetro e l’osservazione al microscopio per determinare se sono presenti batteri. Se sono presenti batteri, gli scienziati del laboratorio medico possono vedere se sono gram-negativi o gram-positivi a seconda che i batteri appaiano dal rosa al rosso o dal viola al blu sotto la macchia. Diversi tipi di batteri sono gram-negativi o gram-positivi.

Sebbene le colorazioni di Gram forniscano risultati più rapidi rispetto alle colture batteriche, nella maggior parte dei casi, una colorazione di Gram non è in grado di diagnosticare il tipo di batterio, a differenza di una coltura batterica. Tuttavia, le colorazioni di Gram possono aiutare a indirizzare gli operatori sanitari nella giusta direzione per prescrivere il trattamento.

Quali condizioni aiutano la colorazione di Gram a diagnosticare?

Gli operatori sanitari ordinano la colorazione di Gram per diagnosticare e trattare alcune infezioni batteriche, come le infezioni del tratto urinario (UTI) e la polmonite batterica. I fornitori potrebbero non sempre richiedere una colorazione di Gram per aiutare a diagnosticare le condizioni causate da batteri. Ad esempio, di solito non si colorano Gram per intossicazione alimentare, ma è possibile farlo attraverso un campione di feci (cacca).

Batteri gram-negativi comuni e condizioni associate

Esempi di batteri gram-negativi (in corsivo) e le condizioni che possono causare includono:

• Escherichia coli: Infezioni del tratto urinario (UTI) e intossicazioni alimentari.
• Legionella pneumoniae: Legionellosi.
• Salmonella: Intossicazione alimentare e febbre tifoide.
• Klebsiella: Polmonite, infezioni del sangue, infezioni di ferite o siti chirurgici e meningite batterica.
• Neisseria gonorrea: Gonorrea.
• Proteo: IVU.
• Morganella morganii: IVU, sepsi, polmonite, infezioni di ferite, infezioni muscoloscheletriche, infezioni del sistema nervoso centrale e pericardite.
• Aeromonas: Infezioni oculari, osteomielite, meningite batterica, infezioni respiratorie conseguenti al “quasi annegamento” e infezioni articolari.

Batteri gram-positivi comuni e condizioni associate

Esempi di batteri Gram-positivi (in corsivo) e le condizioni che possono causare includono:

• Streptococco pneumoniae: Polmonite batterica.
• Staphylococcus aureus: Polmonite batterica, resistente alla meticillina Staphylococcus aureus (MRSA) e sindrome da shock tossico.
• Gruppo A Streptococco specie: Infezioni da streptococco.
• Listeria: Avvelenamento del cibo.
• Clostridio: Avvelenamento del cibo
• Clostridium botulinum E Clostridium butyricum: Botulismo.

Quando viene eseguito il test di Gram?

Gli operatori sanitari in genere richiedono una colorazione di Gram insieme a una coltura batterica quando sospettano che tu abbia un’infezione batterica o talvolta fungina. È uno dei modi più comuni per diagnosticare rapidamente un’infezione batterica nel corpo.

Chi esegue il test della colorazione di Gram?

A seconda del tipo di infezione che potresti avere, molti tipi di operatori sanitari potrebbero raccogliere un campione per un test della colorazione di Gram. Ad esempio, un ginecologo può raccogliere un tampone per un test di colorazione di Gram della gonorrea e un pneumologo può raccogliere un campione di sputo o muco dalla tosse da utilizzare per un test di colorazione di Gram di polmonite batterica.

Il tuo fornitore quindi mette il campione in un contenitore sterile e lo invia a un laboratorio per i test. Uno scienziato di laboratorio medico applica il campione su vetrini da microscopio, applica una serie di coloranti ed esamina il campione al microscopio. Mettono insieme un rapporto e lo condividono con il tuo medico.

Dettagli della prova

Come mi preparo per un test della colorazione di Gram?

Non è necessario fare nulla di speciale per prepararsi al test della colorazione di Gram.

Come viene eseguito il test della colorazione di Gram?

Ci sono tre passaggi generali coinvolti in un test di colorazione di Gram, tra cui:

• Raccolta del campione.
• Elaborazione del campione.
• Esaminando il campione.

Raccolta del campione mediante colorazione di Gram

Un test della colorazione di Gram prevede che il medico raccolga un campione da un sito di sospetta infezione. Alcuni dei modi in cui un fornitore può raccogliere campioni del test della colorazione di Gram includono:

• Spazzolare o raschiare il tessuto dalla superficie di una parte del corpo.
• Raccogliere campioni di fluidi o di scarico dal corpo.
• Utilizzo dell’aspirazione con ago sottile per aspirare un campione di fluido da un’area del corpo.

I siti raccolti da un tampone con spazzolatura e raschiatura possono includere:

• Gola.
• Narici.
• Genitali.
• Ferite della pelle.

I campioni che è possibile raccogliere direttamente in un contenitore sterile includono:

• Sputo (espettorato).
• Urina (pipì).
• Sgabello (cacca).

Le aree del corpo che potrebbero richiedere l’uso dell’aspirazione con ago sottile includono:

• Liquido sinoviale nelle articolazioni.
• Fluido intorno al cuore (liquido pericardico).
• Fluido intorno ai polmoni (liquido pleurico).
• Liquido cerebrospinale (CSF) attorno al midollo spinale.

Il tuo fornitore quindi mette il campione in un contenitore sterile e lo invia a un laboratorio per i test.

Procedura di colorazione di Gram

In laboratorio, uno scienziato di laboratorio medico spalma o sparge il campione su vetrini per microscopio in vetro. Questi vetrini sono noti come strisci. Quindi applicano una serie di colorazioni allo striscio per eseguire una colorazione di Gram.

Il processo di colorazione di Gram comprende quattro passaggi fondamentali, tra cui:

1. Applicazione di una macchia primaria (cristallo viola).
2. Aggiunta di un mordente (iodio di Gram).
3. Decolorazione rapida con etanolo, acetone o una miscela di entrambi.
4. Controcolorazione con safranina.

Esaminando la colorazione di Gram

Lo scienziato del laboratorio medico classifica quindi tutti i batteri che possono essere presenti in base al colore e alla forma durante la valutazione microscopica:

• Colore: In genere, i batteri Gram-positivi appaiono dal viola al blu, mentre i batteri Gram-negativi appaiono dal rosa al rosso.
• Forma: Le forme più comuni includono quella rotonda (cocchi) o a forma di bastoncino (bacilli).

Lo scienziato del laboratorio medico cerca anche ulteriori caratteristiche del campione osservando i raggruppamenti di batteri sul vetrino. Esempi inclusi:

• Cocchi che sono presenti singolarmente, a coppie, a gruppi di quattro, a grappoli o in catene.
• Bacilli che sono spessi, sottili, corti, lunghi o hanno spore allargate su un’estremità.
• Se i batteri sono presenti nei globuli bianchi.

Lo scienziato del laboratorio medico redige quindi un rapporto e lo invia al tuo medico.

Quali sono i rischi di un test della colorazione di Gram?

Non c’è rischio di avere una colorazione di Gram che comporta un tampone o una raccolta di liquido di espettorato (sputo), urina o feci.

Il rischio di sottoporsi agli esami del sangue è minimo. Potresti avvertire una leggera dolorabilità o un livido nel punto del prelievo di sangue, ma questo di solito si risolve rapidamente.

I possibili rischi derivanti dall’aspirazione con ago sottile includono:

• Disagio o indolenzimento.
• Sanguinamento.
• Infezione.
• Danni alle strutture vicine.

Risultati e follow-up

Cosa significano i risultati di una colorazione di Gram?

I risultati del test della colorazione di Gram rivelano una delle due categorie: una colorazione di Gram negativa o una colorazione di Gram positiva. Questo non deve essere confuso con i batteri gram-negativi o i batteri gram-positivi.

Colorazione Gram negativa

Se il risultato del test rivela una colorazione di Gram negativa o “nessun organismo rilevato”, di solito significa che sono presenti troppo pochi batteri per poter essere visualizzati utilizzando il metodo della colorazione di Gram. I batteri potrebbero ancora essere rilevati dalla coltura se viene eseguita una coltura sul campione.

Colorazione Gram positiva

Se il risultato del test rivela una colorazione di Gram positiva, significa che nel campione erano presenti batteri. Se il risultato è positivo, solitamente include informazioni sul tipo di organismo presente sul vetrino del campione, tra cui:

• Tipo di batteri: Gram-positivi o Gram-negativi.
• Forma dei batteri: Girare (cocchi) o aste (bacilli).
• Altre caratteristiche dei batteri: Dimensioni, quantità relativa (numero) e/o disposizione dei batteri, se applicabile.
• Altre cellule: se sono presenti batteri all’interno di altre cellule (intracellulari) e se è presente presenza di globuli rossi o globuli bianchi.
• Fungo: La colorazione di Gram può verificare la presenza di funghi sotto forma di lieviti o muffe. Potrebbero essere necessari ulteriori test per identificare il tipo specifico.

Queste informazioni, insieme a segni e sintomi e ad altri risultati clinici, aiuteranno il tuo medico a determinare quale trattamento potrebbe essere più efficace, a volte prima che siano disponibili i risultati della coltura batterica.

Quando dovrei conoscere i risultati del test?

Le colorazioni di Gram generalmente forniscono risultati rapidi. Tuttavia, i risultati della colorazione di Gram sono generalmente considerati preliminari, nel senso che non sempre possono fornire una sola diagnosi. Per confermare una diagnosi potrebbero essere necessari i risultati di una coltura batterica e/o altri test, come i test antigenici e anticorpali per particolari tipi di batteri.

Quando dovrei chiamare il mio medico?

Se ti è stata diagnosticata un’infezione e riscontri problemi con il trattamento o l’infezione non migliora, contatta il tuo medico.

Le colorazioni di Gram sono un modo molto comune e spesso indolore per determinare la presenza di un’infezione batterica o fungina. Sebbene possa essere stressante attendere i risultati di un test diagnostico, sappi che il tuo team sanitario è lì per supportarti, qualunque siano i risultati. Non aver paura di porre domande al tuo medico sul test o sui risultati.

In conclusione, la colorazione di Gram è una tecnica fondamentale utilizzata in microbiologia per distinguere tra batteri Gram-positivi e Gram-negativi. Il suo scopo principale è quello di evidenziare la diversa struttura della parete cellulare dei batteri, che influenza la colorazione con cristalli di violetto e safranina. La procedura coinvolge diverse fasi di fissaggio, colorazione e decolorazione dei campioni batterici. I risultati ottenuti permettono agli scienziati di classificare i batteri in base alla loro morfologia e di individuare eventuali patologie o infezioni presenti. La colorazione di Gram rimane un metodo diagnostico essenziale nell’ambito della microbiologia.