Batang Gram-Negatif dan Kokobasil

Batang Gram-negatif dan kokobasil adalah bakteri yang tidak mempertahankan kristal violet pada pewarnaan Gram karena lapisan peptidoglikan tipisnya berada di bawah membran luar yang kaya akan lipopolisakarida. Kelompok ini mencakup Enterobacterales enterik (seperti Escherichia coli, Klebsiella, dan Salmonella), oportunis lingkungan non-fermentasi (seperti Pseudomonas aeruginosa dan Acinetobacter), dan kokobasil kecil yang rewel (seperti Haemophilus dan Bordetella). Mereka menyebabkan sebagian besar beban infeksi saluran kemih, gastrointestinal, pernapasan, dan infeksi terkait layanan kesehatan di dunia.

Definition

Batang Gram-negatif dan kokobasil adalah bakteri Gram-negatif berbentuk batang atau batang pendek yang ditandai oleh membran luar yang mengandung lipopolisakarida; secara medis mereka termasuk Enterobacterales enterik, oportunis non-fermentasi, dan kokobasil pernapasan yang rewel.

Scope

Entri ini mencakup fitur struktural yang mendefinisikan kelompok (membran luar dan lipopolisakarida), perbedaan laboratorium yang digunakan untuk mengurutkannya (fermentasi laktosa, reaksi oksidase, bentuk), strategi patogen utamanya (endotoksin, sistem sekresi, resistensi multidrug), dan korelat klinisnya yang luas. Ini adalah materi referensi dan edukasi, bukan panduan klinis.

Core questions

• Bagaimana membran luar Gram-negatif membentuk perilaku pewarnaan dan resistensi obat intrinsik kelompok ini?
• Tes laboratorium mana (fermentasi laktosa, oksidase, morfologi) yang memisahkan organisme Gram-negatif enterik dari non-fermentasi?
• Bagaimana sistem sekresi dan lipopolisakarida berkontribusi terhadap penyakit?

Key concepts

• Membran luar dan lipopolisakarida (endotoksin)
• Enterobacterales vs non-fermenter
• Fermentasi laktosa dan pengujian oksidase
• Sistem sekresi Tipe III dan lainnya
• Patogen ESKAPE dan resistensi multidrug
• Enzim spektrum luas dan karbapenemase
• Kokobasil (Haemophilus, Bordetella)

Mechanisms

Fitur penentu organisme Gram-negatif adalah membran luar, yang lipopolisakaridanya bertindak sebagai endotoksin dan permeabilitasnya yang rendah, dikombinasikan dengan pompa efluks dan beta-laktamase, mendasari sebagian besar resistensi obat intrinsik dan yang didapat oleh kelompok ini (Blair et al., 2015; De Oliveira et al., 2020). Banyak dari patogen ini menggunakan sistem sekresi khusus — terutama sistem sekresi tipe III — untuk menyuntikkan protein efektor yang memprogram ulang sinyal sel inang, seperti yang dicontohkan oleh manipulasi Salmonella terhadap membran inang untuk masuk dan bertahan hidup di dalam sel (Deng et al., 2017; Haraga et al., 2008). Di laboratorium, fermentasi laktosa dan reaksi oksidase memisahkan organisme enterik dari oportunis non-fermentasi, sementara koloni dan morfologi mikroskopis membedakan batang yang lebih panjang dari kokobasil kecil.

Clinical relevance

Batang Gram-negatif dan kokobasil mendasari sebagian besar beban infeksi saluran kemih, intra-abdomen, aliran darah, terkait ventilator, dan infeksi terkait layanan kesehatan lainnya, dan beberapa di antaranya ditandai sebagai patogen resisten obat prioritas. Entri ini menjelaskan biologi dan klasifikasi yang membuat kelompok ini koheren secara klinis sebagai materi referensi; ini bukan dasar untuk diagnosis atau untuk memilih terapi.

Epidemiology

Escherichia coli dan Klebsiella pneumoniae termasuk di antara penyebab utama infeksi bakteri dan kematian terkait resistensi secara global, dan oportunis non-fermentasi Pseudomonas aeruginosa dan Acinetobacter baumannii merupakan pusat dari kelompok ESKAPE yang resisten obat yang mendorong infeksi terkait layanan kesehatan (De Oliveira et al., 2020). Salmonella dan organisme enterik lainnya tetap menjadi penyebab utama penyakit diare dan sistemik di seluruh dunia (Haraga et al., 2008).

Evidence & guidelines

Tinjauan resistensi ESKAPE (De Oliveira et al., 2020) dan tinjauan mekanistik sistem sekresi dan resistensi (Deng et al., 2017; Blair et al., 2015) membingkai biologi klinis dan molekuler kelompok ini, bersama dengan teks mikrobiologi medis standar. Daftar patogen prioritas Organisasi Kesehatan Dunia menyoroti beberapa organisme Gram-negatif; manajemen klinis spesifik dibahas dalam pedoman khusus yang dirujuk di tempat lain.

History

Pewarnaan Gram (1884) pertama kali membagi bakteri menjadi kelas Gram-positif dan Gram-negatif, dan batang Gram-negatif enterik menjadi pusat mikrobiologi awal melalui studi tifus, disentri, dan organisme koliform. Pengakuan selanjutnya terhadap endotoksin, sistem sekresi, dan enzim resistensi yang dapat ditransfer membingkai ulang kelompok ini di sekitar membran luarnya dan kapasitasnya untuk memperoleh resistensi multidrug.

Key figures

• Samantha J. Pitt
• Wanyin Deng
• Samuel I. Miller
• Laura J. V. Piddock

Seminal works

• deoliveira-2020
• haraga-2008

Frequently asked questions

Mengapa bakteri Gram-negatif seringkali lebih sulit diobati daripada bakteri Gram-positif?

Membran luarnya adalah penghalang permeabilitas yang, bersama dengan pompa efluks dan enzim beta-laktamase, membatasi berapa banyak antibiotik yang dapat mencapai dan bekerja pada sel, memberikan kelompok ini resistensi intrinsik yang substansial dan mudah didapat.

Apa yang memisahkan batang Gram-negatif enterik dari non-fermenter di laboratorium?

Enterobacterales enterik umumnya memfermentasi glukosa (dan banyak yang memfermentasi laktosa) dan oksidase-negatif, sedangkan oportunis non-fermentasi seperti Pseudomonas tidak memfermentasi gula dan seringkali oksidase-positif; reaksi-reaksi ini merupakan langkah awal dalam identifikasi.