ग्राम ऋणात्मक जीवाणु

एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति उच्च प्रतिरोध के कारण ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया (जीएनबी) दुनिया की सबसे महत्वपूर्ण सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्याओं में से एक हैं। इन सूक्ष्मजीवों का अस्पतालों में महत्वपूर्ण नैदानिक ​​​​महत्व है क्योंकि वे गहन देखभाल इकाई (आईसीयू) में रोगियों को उच्च जोखिम में डालते हैं और उच्च रुग्णता और मृत्यु दर का कारण बनते हैं।

ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया -परिचय

ग्राम नेगेटिव बैक्टीरिया बैक्टीरिया परिवार के जीनस और फाइलम फर्मिक्यूट्स के सदस्य हैं। वे एरोबिक बैक्टीरिया का समूह हैं जो ग्राम स्टेनिंग की प्रक्रिया के दौरान क्रिस्टल वायलेट डाई को बरकरार नहीं रखते हैं और माइक्रोस्कोप के तहत जांच करने पर गुलाबी रंग में दिखाई देते हैं।

चिकित्सीय महत्व वाले कई ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया हैं। इनमें से सबसे महत्वपूर्ण एंटरोबैक्टीरियासी परिवार के सदस्य हैं। ग्राम नेगेटिव बैक्टीरिया की अन्य प्रजातियों में विब्रियो, कैम्पिलोबैक्टर, स्यूडोमोनास और अन्य बैक्टीरिया सम्मिलित हैं जो सामान्यतः जठरांत्र संबंधी मार्ग में पाए जाते है

ग्राम-नकारात्मक जीवाणु, विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं में से कोई भी जिसकी विशेषता एक पतली पेप्टिडोग्लाइकन कोशिका दीवार होती है जो लिपोपॉलीसेकेराइड युक्त बाहरी झिल्ली से घिरी होती है जो बदले में एक कैप्सूल से ढकी होती है। इन जीवाणुओं को यह नाम ग्राम स्टेन के प्रति उनकी प्रतिक्रिया के कारण दिया गया है, जो एक सूक्ष्मजीवविज्ञानी धुंधला तकनीक है जिसका उपयोग बैक्टीरिया की पहचान और लक्षण वर्णन करने के लिए किया जाता है। ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया अपनी पतली कोशिका दीवारों के कारण, ग्राम प्रतिक्रिया के बाद विशेष रूप से गुलाबी या लाल रंग के हो जाते हैं; यह ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के विपरीत है, जो अपनी मोटी कोशिका भित्ति के कारण बैंगनी रंग का हो जाता है।

ग्राम स्टेनिंग की प्रक्रिया में, बैक्टीरिया कोशिकाओं के ताप-स्थिर स्मीयर वाली स्लाइड को क्रिस्टल-वायलेट स्टेन से उपचारित किया जाता है। फिर स्लाइड को आयोडीन घोल से धोया जाता है, उसके बाद अल्कोहल या एसीटोन जैसे कार्बनिक विलायक से धोया जाता है। अंतिम चरण में, सैफ्रानिन जैसा एक प्रतिदाग जोड़ा जाता है। ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया, ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के समान, प्रतिक्रिया के प्रारंभिक चरण में बैंगनी रंग के हो जाते हैं। हालाँकि, पतली पेप्टिडोग्लाइकन परतों वाली कोशिकाओं में, डाई को बाद में विलायक द्वारा हटा दिया जाता है; अंतिम चरण में, ये कोशिकाएँ गुलाबी या लाल रंग प्राप्त कर लेती हैं, जिससे उनकी पहचान ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के रूप में प्रकट होती है।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया कई प्रकार के होते हैं; कुछ उदाहरणों में एंटरोबैक्टर, एस्चेरिचिया, हेमोफिलस, क्लेबसिएला, स्यूडोमोनास, साल्मोनेला, शिगेला और येर्सिनिया सम्मिलित हैं। इनमें से कई जीव मनुष्यों में गंभीर बीमारी पैदा करने में सक्षम हैं; उदाहरण के लिए, मेनिनजाइटिस, निमोनिया, सेप्सिस और मूत्र पथ के संक्रमण जैसी बीमारियों को अक्सर ग्राम-नकारात्मक जीवों के संक्रमण के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। हालांकि एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति संवेदनशील, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की बाहरी झिल्ली के विघटन के परिणामस्वरूप एंडोटॉक्सिन नामक पदार्थ निकलते हैं, जो संक्रमण के लक्षणों को खराब कर सकते हैं।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया से जुड़े संक्रमण एंटीबायोटिक प्रतिरोध के कारण और भी जटिल हो जाते हैं। कई ग्राम-नकारात्मक जीव स्वाभाविक रूप से आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले एंटीबायोटिक दवाओं, विशेष रूप से β-लैक्टम एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति प्रतिरोधी होते हैं, जिनमें कार्बापेनेम्स, सेफलोस्पोरिन और पेनिसिलिन सम्मिलित हैं। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में भी तेजी से एंटीबायोटिक प्रतिरोध हासिल करने की प्रवृत्ति होती है और एंटीबायोटिक दवाओं के संपर्क में आने के बाद वे अन्य जीवाणु कोशिकाओं में प्रतिरोध संचारित कर सकते हैं। इन कारणों से ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया से संक्रमण के लिए संरचनात्मक रूप से विविध एंटीबायोटिक एजेंटों, जैसे कि β-लैक्टम एंटीबायोटिक और एमिनोग्लाइकोसाइड या फ्लोरोक्विनोलोन एंटीबायोटिक के साथ संयोजन चिकित्सा की आवश्यकता हो सकती है। हालाँकि, अधिक विविध एजेंटों के उपयोग के परिणामस्वरूप मल्टीड्रग-प्रतिरोधी बैक्टीरिया का चयन हो सकता है, जिससे उपचार और अधिक जटिल हो जाएगा।

ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया के सामान्य लक्षण

ग्राम नेगेटिव बैक्टीरिया में निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं:

• कोशिका भित्ति बिना बाहरी परत के पतली होती है।
• लिपिड का उच्च प्रतिशत पाया जा सकता है।
• इसमें सभी प्रकार के अमीनो एसिड होते हैं।
• मुरैमिक एसिड की मात्रा कम होती है।
• यह स्ट्रेप्टोमाइसिन के प्रति संवेदनशील है।
• यह मैग्नीशियम राइबोन्यूक्लिएट और टेइकोइक एसिड से रहित है।
• इसमें लिपोपॉलीसेकेराइड, सियालिक एसिड और फ्लैगेला सम्मिलित हैं।

ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका संरचना

• ग्राम नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति पतली होती है और पेप्टिडोग्लाइकन से बनी होती है।
• कोशिका आवरण में 3 परतें होती हैं, जिनमें एक अद्वितीय बाहरी झिल्ली, एक पतली पेप्टिडोग्लाइकन परत और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली सम्मिलित है।
• कोशिका भित्ति की बाहरी झिल्ली एक द्विपरत संरचना होती है जिसमें फॉस्फोलिपिड्स अणु, लिपोपॉलीसेकेराइड (एलपीएस), लिपोप्रोटीन और सतह प्रोटीन होते हैं।
• एंडोटॉक्सिन संक्रमण के दौरान कोशिका द्वारा छोड़ा गया विषाक्त पदार्थ है और रिसेप्टर के रूप में कार्य करता है और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को अवरुद्ध करता है।
• पोरिन प्रोटीन कोशिका की ऊपरी परत में मौजूद होते हैं जो कोशिका के भीतर अणुओं के प्रवेश और निकास को नियंत्रित करके कार्य करते हैं।

ग्राम स्टेनिंग

यह तकनीक क्रिश्चियन ग्राम द्वारा दो प्रकार के जीवाणुओं को उनकी कोशिका दीवार संरचनाओं में अंतर के आधार पर अलग करने के लिए प्रस्तावित की गई थी। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया क्रिस्टल वायलेट डाई को बनाए रखते हैं, जो कोशिका दीवार में पेप्टिडोग्लाइकन की मोटी परत के कारण होता है।

यह प्रक्रिया ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में पाए जाने वाले पेप्टिडोग्लाइकेन की पहचान करके बैक्टीरिया को अलग करती है। अल्कोहल मिलाने पर पेप्टिडोग्लाइकेन की एक बहुत छोटी परत ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में घुल जाती है।

ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया - अवलोकन

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया क्रिस्टल बैंगनी रंग को बरकरार रखते हैं और बैंगनी रंग का दाग छोड़ देते हैं जबकि ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया क्रिस्टल बैंगनी रंग खो देते हैं और लाल रंग का दाग छोड़ देते हैं। इस प्रकार, दो प्रकार के बैक्टीरिया को ग्राम स्टेनिंग द्वारा अलग किया जाता है।

ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया एंटीबॉडी के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं क्योंकि उनकी कोशिका भित्ति अभेद्य होती है।

ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया को चने के दाग को धारण करने की उनकी क्षमता के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया को सैफ्रानिन जैसे काउंटरस्टेन द्वारा दाग दिया जाता है, और अल्कोहल वॉश के कारण वे दाग रहित हो जाते हैं। इसलिए माइक्रोस्कोप से देखने पर उनका रंग स्पष्ट रूप से गुलाबी दिखाई देता है। दूसरी ओर, ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया, चने के दाग को बरकरार रखता है और मोर्डेंट (आयोडीन) और इथेनॉल (अल्कोहल) के अनुप्रयोग पर एक दृश्यमान बैंगनी रंग दिखाता है।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया एक कोशिका भित्ति का निर्माण करते हैं, जो मुख्य रूप से पेप्टिडोग्लाइकन की कई परतों से बनी होती है जो एक कठोर और मोटी संरचना बनाती है। इसकी कोशिका भित्ति में टेइकोइक एसिड और फॉस्फेट भी होते हैं। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में मौजूद टेइकोइक एसिड दो प्रकार के होते हैं - लिपोटेइकोइक एसिड और टेइकोइक वॉल एसिड।

ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में, कोशिका भित्ति एक बाहरी झिल्ली और पेप्टिडोग्लाइकन की कई परतों से बनी होती है। बाहरी झिल्ली लिपोप्रोटीन, फॉस्फोलिपिड और एलपीएस से बनी होती है। पेप्टिडोग्लाइकन बाहरी झिल्ली के लिपोप्रोटीन के साथ बरकरार रहता है जो प्लाज्मा झिल्ली और बाहरी झिल्ली के बीच तरल पदार्थ जैसे पेरिप्लाज्म में स्थित होता है। पेरिप्लाज्म में प्रोटीन और डिग्रेडिंग एंजाइम होते हैं जो अणुओं के परिवहन में सहायता करते हैं।

ग्राम-पॉजिटिव के विपरीत, ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका दीवारों में टेकोइक एसिड की कमी होती है। पोरिन की उपस्थिति के कारण बाहरी झिल्ली पोषण, पानी, भोजन, लौह आदि के लिए पारगम्य होती है।

ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के बीच अंतर - मुख्य बिंदु

• ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति मोटी परतों पेप्टिडोग्लाइकन से बनी होती है।
• ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन की पतली परतों से बनी होती है।
• ग्राम स्टेनिंग प्रक्रिया में, ग्राम-पॉजिटिव कोशिकाएं बैंगनी रंग का दाग बरकरार रखती हैं।
• ग्राम स्टेनिंग प्रक्रिया में, ग्राम-नकारात्मक कोशिकाएं बैंगनी रंग का दाग बरकरार नहीं रखती हैं।
• ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया एक्सोटॉक्सिन का उत्पादन करते हैं।
• ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया एंडोटॉक्सिन का उत्पादन करते हैं।

ग्राम नेगेटिव बैक्टीरिया से होने वाले रोग

ग्राम नेगेटिव बैक्टीरिया से होने वाली बीमारियाँ डायरिया, बड़ी आंत की सूजन की बीमारी, शिशु दस्त, गुर्दे की क्षति, टाइफाइड बुखार, बुबोनिक प्लेग, हैजा आदि हैं।

अभ्यास प्रश्न:

1. ग्राम नेगेटिव बैक्टीरिया क्या हैं?
2. ग्राम नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका संरचना के बारे में लिखें।
3. ग्राम नेगेटिव बैक्टीरिया की विशेषताएँ लिखिए।
4. ग्राम नकारात्मक जीवाणुओं के उदाहरण लिखिए।