BAKTERI GRAM NEGATIF: CIRI, STRUKTUR, PENYAKIT - BIOLOGI - 2025

The bakteri gram negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan kristal violet dye ketika Gram stain digunakan. Karena itu, warnanya menjadi merah atau merah muda samar, bukan biru atau ungu seperti bakteri Gram-positif. Warna yang diperoleh Gram negatif disebabkan oleh pewarna lain yang dapat berupa fuchsin atau safranin.

Perbedaan warna tersebut berkaitan dengan sifat dinding sel pada kedua kelompok organisme. Selama pewarnaan, kristal violet mengikat dinding sel bakteri dan juga membentuk kompleks yang tidak larut dalam air dengan yodium yang terkandung dalam lugol (senyawa lain yang digunakan dalam pewarnaan Gram).

Bakteri negatif Gram merah muda. Diambil dan diedit dari: Microrao.

Dinding sel bakteri Gram positif bersifat tebal dan kompleks, mampu mempertahankan kompleks yang dibentuk oleh kristal violet dan yodium, bila diolah dengan alkohol atau aseton. Dinding sel bakteri Gram negatif lebih sederhana dan tidak mempertahankan kristal violet.

Bakteri ini ada di mana-mana dan ada di hampir setiap lingkungan di bumi yang mampu mendukung kehidupan. Kelompok ini berisi spesies patogen bagi manusia yang berhubungan dengan infeksi saluran kemih, pernapasan, dan saluran cerna; beberapa di antaranya didapat di puskesmas yang sama (nosokomial).

Karakteristik umum

Karakteristik utama dari kelompok bakteri ini adalah pewarnaannya menjadi merah atau merah muda dengan teknik pewarnaan Gram. Selama teknik pewarnaan diferensial ini, semua bakteri diwarnai biru atau ungu, tetapi hanya bakteri Gram positif yang mampu mempertahankan pewarnaan tersebut setelah diolah dengan alkohol atau aseton.

Bakteri ini memiliki dua membran lipid, salah satunya diwakili oleh membran sitoplasma dan satu lagi di luar dinding sel. Ini terjadi secara eksklusif pada Gram negatif dan umumnya terdiri dari fosfolipid dan lipopolisakarida.

Komponen lipid dari membran luar lipopolisakarida dikenal sebagai lipid A dan bertindak sebagai endotoksin yang, saat memasuki sistem peredaran darah, menyebabkan reaksi toksik yang bahkan dapat memicu syok endotoksik.

Dinding sel terdiri dari peptidoglikan yang membentuk lapisan tipis, dan tidak memiliki asam teikoat dan lipoteikoat, berlawanan dengan yang terjadi pada Gram-positif, yang terdiri dari beberapa lapisan peptidoglikan dan menghadirkan kedua jenis asam. Ini berfungsi untuk melabuhkan selubung inti ke membran sitoplasma.

Flagela dari bakteri Gram negatif, jika ada, memiliki empat cincin pendukung (dua untuk setiap membran), sedangkan pada bakteri Gram positif mereka hanya memiliki dua cincin pendukung, karena mereka hanya memiliki satu membran.

Struktur

Sel prokariotik rata-rata.

Semua bakteri tidak memiliki inti dan bahan kromosom tidak dipisahkan dari sitoplasma oleh membran inti. Ribosom juga tertanam di dalam sitoplasma.

Bakteri Gram negatif terdiri dari dua membran sel dan dinding sel di antaranya. Antara dinding sel dan membran bagian dalam adalah periplasma. Selain itu, kadang-kadang bisa ada flagela, fimbriae, kapsul dan spora yang sangat luar biasa.

Dinding seluler

Dinding sel terutama terdiri dari peptidoglikan, polimer yang terdiri dari unit berulang N-asetil Glukosamin dan asam N-asetilmuramat yang membentuk lapisan tipis.

Membran luar terikat erat dengan peptidoglikan dan merupakan bagian dari dinding sel bakteri Gram negatif.

Membran luar

Membran luar mengandung fosfolipid, lipopolisakarida, dan protein membran. Lipopolisakarida terdiri dari lipid A (bagian lipid), polisakarida O dan, di antara mereka, rantai polisakarida lainnya. Lipid A direndam dalam membran dan polisakarida O di permukaan luar.

Lipipopolysaccharide (LPS) adalah endotoksin, yang potensi toksiknya disebabkan oleh lipid A. Karena lipid ini terendam dalam membran, efek toksiknya hanya muncul jika sel bakteri terlarut.

Periplasma

Zat agar-agar yang terdiri dari air dan protein dan peptidoglikan konsentrasi tinggi. Sangat penting dalam metabolisme energi bakteri Gram negatif, terletak di antara dinding sel dan membran sitoplasma (ruang periplasmik).

Gambar mikroskop (perbesaran X1000) bakteri Gram-positif (Staphylococcus aureus, dalam warna ungu) dan Gram-negatif (Escherichia coli, dalam warna merah muda). Diambil dan diedit dari: Y tambe.

Membran seluler

Membran sel adalah struktur yang membatasi ruang intraseluler dari lingkungan luar. Ini adalah membran semi permeabel, sekitar 8 nm, lipid di alam, mirip dengan bakteri lain dan yang berbeda dari membran eukariotik karena membran eukariotik memiliki sterol, sedangkan bakteri tidak.

Sitoplasma

Ini adalah konten sel yang dibatasi oleh membran sitoplasma dan mengandung ribosom, nukleoid, dan berbagai makromolekul dalam suspensi.

Ribosom

Pada bakteri Gram-negatif, ribosom dapat terjadi secara individual di sitoplasma, dalam kelompok atau dalam rantai yang terkait dengan messenger RNA, yang disebut polribosom.

DNA bakteri

Seperti pada semua bakteri, DNA bakteri tidak terkandung di dalam nukleus. Materi genetik ini terdiri dari untai ganda DNA berbentuk melingkar.

Fimbriae atau pilis

Fimbriae atau pilis adalah struktur filiform yang sebagian besar tersebar di permukaan luar bakteri Gram negatif. Meskipun mirip dengan flagela, mereka tidak digunakan untuk perpindahan tetapi untuk fungsi lain seperti menempel pada jaringan inang atau untuk reproduksi.

Kapsul

Kapsul adalah struktur yang dapat ditemukan di semua jenis bakteri. Ini bukan struktur vital, karena kehilangannya tidak mempengaruhi kelangsungan hidup bakteri, tetapi penting karena melindungi organisme dari fagositosis. Saat ini, ditemukan di luar dinding sel.

Ini umumnya terdiri dari polisakarida dengan penampilan lendir. Ini merupakan faktor virulensi untuk beberapa bakteri.

Spora

Struktur ini ditemukan hampir secara eksklusif pada batang Gram-positif, kecuali satu spesies Gram-negatif (Coxiella burnetti) yang juga memilikinya. Mereka terbentuk di dalam tubuh, itulah sebabnya mereka disebut endospora dan merupakan struktur yang sangat tahan terhadap faktor lingkungan yang merugikan, serta disinfektan radiasi dan kimia.

Flagellum

Flagel bakteri adalah struktur berbentuk cambuk yang digunakan untuk bergerak. Jumlah dan susunannya pada permukaan bakteri bervariasi menurut spesiesnya.

Penyakit

Bakteri gram negatif, terutama Enterobacteriaceae dan bakteri non-fermentatif, sangat penting secara medis karena mereka adalah agen penyebab berbagai macam penyakit menular, di antaranya dapat kami sebutkan:

Infeksi saluran kemih

Infeksi saluran kemih bakteri gram negatif dapat dibagi menjadi dua jenis: endogen dan eksogen. Infeksi endogen terjadi ketika bakteri menjajah saluran gastrointestinal yang naik melalui saluran kemih. Yang eksogen umumnya terjadi karena penggunaan instrumen yang terkontaminasi selama perawatan medis.

Penyakit ini dapat menimbulkan gejala lokal, seperti dalam kasus sistitis dan prostatitis atau, sebaliknya, dapat menimbulkan gejala sistemik yang meliputi demam dan sepsis, seperti yang dapat terjadi pada pielonefritis atau abses ginjal.

Infeksi intra-abdomen

Banyak bakteri Gram negatif yang merupakan anggota normal dari flora bakteri gastrointestinal, tanpa menyebabkan jenis penyakit apapun, namun merupakan patogen oportunistik yang dapat menyebabkan infeksi jika terdapat lesi pada saluran pencernaan.

Infeksi ini dapat bersifat lokal dan terbatas pada dinding saluran pencernaan, seperti pada divertikulitis atau kolesistitis, atau dapat menyebar ke rongga perut yang menyebabkan peritonitis.

Peritoneum merupakan selaput yang menutupi seluruh organ dalam selom, sehingga infeksi pada selaput ini dapat dengan cepat menyebar ke seluruh organ. Biasanya bila terjadi infeksi intra-abdominal, terutama jika terdapat abses, pengobatan antibiotik tidak mencukupi dan pilihan pembedahan harus digunakan.

Infeksi saluran pernafasan

Jenis infeksi ini dikaitkan dengan morbiditas dan mortalitas yang tinggi. Ini umumnya terjadi pada pasien rumah sakit atau mereka yang telah menjalani perawatan antibiotik. Penyakit pernapasan yang disebabkan oleh bakteri Gram-negatif termasuk trakeobronkitis dan pneumonia.

Penyakit lainnya

Bakteri gram negatif juga dikaitkan dengan berbagai macam penyakit lain, termasuk gonore, meningitis bakterial, serta sebagian besar infeksi nosokomial.

Contoh

Klebsiella pneumoniae

Klebsiella pneumoniae adalah bakteri berbentuk batang yang dapat ditemukan secara individual, berpasangan, berantai, atau berkelompok. Ia tidak memiliki flagel atau sporula, tetapi ia menyajikan kapsul yang berkembang dengan baik.

Bakteri ini merupakan patogen oportunistik yang berhubungan dengan berbagai infeksi rumah sakit, bahkan dapat menyebabkan kematian. Dalam beberapa tahun terakhir, jenis hipervirulen yang sulit diobati dan dikaitkan dengan morbiditas dan mortalitas yang signifikan telah muncul.

Neisseria gonorrhoeae

Bakteri ini adalah diplococcus dengan sisi-sisi kokus yang berdekatan diratakan dan sumbu utama setiap sel tegak lurus dengan sumbu utama pasangan dan umumnya memiliki kapsul dan pili pada permukaannya. Biasanya ditemukan dalam limfosit polimorfonuklear. Ini adalah oksidase negatif dan katalase positif.

Neisseria gonorrhea bertanggung jawab atas penyakit yang dikenal sebagai gonorrhea atau blenorrhea, yang merupakan penyakit menular seksual.

Morganella morganii

Morganella morganii adalah bakteri anaerob fakultatif negatif oksidase, yang berbentuk seperti batang lurus, ditandai pada suhu di bawah 30 ° C, tetapi ditandai pada suhu di atas ini. Ini adalah anggota umum dari saluran usus manusia dan spesies lain.

Meskipun biasanya ditemukan sebagai komensal saluran pencernaan tanpa menyebabkan penyakit, ini adalah patogen oportunistik yang dapat menyebabkan infeksi saluran kemih, septikemia, bakteremia, diare, pneumonia, peritonitis bakterial spontan atau angina Ludwig, di antara penyakit lainnya.

Referensi

1. Spektrum penyakit menular yang disebabkan oleh bakteri Gram negatif. Dipulihkan dari futurelearn.com
2. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiologi. Edisi ke-2. Holt, Rinehart & Winston.
3. Bakteri gram negatif. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
4. C. Lyre. Morganella morganii: Karakteristik, Penyakit yang dapat ditimbulkannya, pengobatan. Dipulihkan dari lifeder.com
5. C. Lyre. Klebsiella pneumoniae: ciri-ciri, morfologi, penularan dan penyakit. Dipulihkan dari lifeder.com
6. S. Hogg (2005). Mikrobiologi penting. John Wiley & Sons, LTD
7. N. Rodríguez. Bakteri gram negatif: dinding sel. Dipulihkan dariparais-sphynx.com