Coloration de Gram et coloration différentielle

La coloration de Gram est la coloration différentielle fondamentale en bactériologie : une séquence de cristal violet, d'un mordant à l'iode, d'une étape de décoloration et d'une contre-coloration qui classe les bactéries en Gram-positives (retenant le colorant violet) et Gram-négatives (le perdant et fixant la contre-coloration rouge). Plus largement, les colorations différentielles utilisent les propriétés structurales des cellules pour les séparer en groupes visuellement distincts.

Definition

La coloration de Gram est une méthode de coloration différentielle qui classe les bactéries en Gram-positives ou Gram-négatives selon que leur paroi cellulaire retient ou non un complexe cristal violet-iode après décoloration, reflétant des différences d'épaisseur du peptidoglycane et de structure de l'enveloppe.

Scope

Ce sujet aborde la procédure et le mécanisme sous-jacent de la coloration de Gram, comment elle reflète la structure de la paroi cellulaire, et le concept plus large de coloration différentielle, y compris la coloration acido-alcoolo-résistante pour les mycobactéries et la coloration des endospores. Il traite des méthodes de coloration elles-mêmes ; la structure de l'enveloppe qui explique la réaction de Gram est couverte par un sujet connexe.

Core questions

• Quelles sont les étapes de la coloration de Gram et quel est le rôle de chacune ?
• Pourquoi les cellules Gram-positives et Gram-négatives se comportent-elles différemment dans la procédure ?
• Comment fonctionnent d'autres colorations différentielles, telles que les colorations acido-alcoolo-résistante et des endospores ?

Key concepts

• Colorant primaire (cristal violet)
• Mordant (iode)
• Décoloration à l'alcool ou à l'acétone
• Contre-coloration (safranine)
• Réaction Gram-positive versus Gram-négative
• Coloration acido-alcoolo-résistante
• Coloration des endospores

Mechanisms

Dans la procédure de Gram, le cristal violet colore toutes les cellules et l'iode forme un grand complexe colorant-iode à l'intérieur de celles-ci. La décoloration exploite ensuite la différence de structure de la paroi cellulaire : le peptidoglycane épais et déshydraté des cellules Gram-positives piège le complexe, tandis que chez les cellules Gram-négatives, la fine couche de peptidoglycane et la membrane externe perturbée par le solvant permettent au complexe d'être éliminé, les cellules sont donc décolorées et fixent la contre-coloration à la safranine. La réaction révèle donc la structure de l'enveloppe cellulaire. D'autres colorations différentielles utilisent des propriétés distinctes : la coloration acido-alcoolo-résistante repose sur la paroi cireuse, riche en acide mycolique, des mycobactéries, et la coloration des endospores sur l'imperméabilité de l'enveloppe sporale.

Clinical relevance

La coloration de Gram est l'une des observations les plus anciennes et les plus largement utilisées réalisées sur un échantillon clinique, fournissant une classification structurale rapide des organismes qui, avec la morphologie, détermine la manière dont les laboratoires décrivent un isolat ; la coloration acido-alcoolo-résistante identifie de manière similaire les mycobactéries. Cette entrée décrit les méthodes de coloration comme matériel de référence et ne constitue pas une base pour des décisions diagnostiques ou thérapeutiques individuelles.

Evidence & guidelines

La procédure et sa base mécanistique dans la structure de la paroi cellulaire sont établies dans des revues classiques et dans la littérature sur l'enveloppe cellulaire et sont standardisées dans les manuels de laboratoire et les manuels de microbiologie de référence.

History

Hans Christian Gram a introduit la méthode de coloration en 1884 en cherchant à rendre les bactéries plus visibles dans les tissus ; le comportement différentiel qu'il a observé s'est avéré refléter une division structurale fondamentale des bactéries. Des travaux ultérieurs, examinés au milieu du XXe siècle, ont clarifié la chimie des étapes et ont lié la réaction à l'architecture de la paroi et de l'enveloppe cellulaire.

Key figures

• Hans Christian Gram
• James W. Bartholomew
• Terry J. Beveridge

Seminal works

• bartholomew-1952
• beveridge-1999

Frequently asked questions

Pourquoi les bactéries Gram-positives se colorent-elles en violet et les bactéries Gram-négatives en rose ?

Les cellules Gram-positives possèdent une paroi de peptidoglycane épaisse qui retient le complexe cristal violet-iode pendant la décoloration, elles restent donc violettes, tandis que les cellules Gram-négatives ont une paroi fine et une membrane externe qui permettent au complexe d'être éliminé, elles fixent donc la contre-coloration rose.

Qu'est-ce qu'une coloration différentielle ?

Une coloration différentielle utilise les différences structurales ou chimiques entre les cellules pour les séparer en groupes visuellement distincts ; la coloration de Gram, la coloration acido-alcoolo-résistante et la coloration des endospores en sont des exemples courants.