Τι είναι η Χρώση κατά Gram; 

Η χρώση Gram είναι μια θεμελιώδης μέθοδος στη μικροβιολογία, και αποτελεί βασικό εργαλείο στην καθημερινή κλινική πράξη καθώς διευκολύνει την ανίχνευση και ταυτοποίηση βακτηριακών λοιμώξεων   

Με τη χρώση κατά Gram, ένα δείγμα βακτηρίων εκτίθεται σε μια σειρά από χρωστικές ουσίες (βαφές), και ανάλογα με τον τύπο του βακτηριδίου, ορισμένες χρωστικές απορροφούνται, ενώ άλλες αποβάλλονται. Το αποτέλεσμα είναι ότι κάποια βακτήρια χρωματίζονται μπλε/μωβ (Gram-θετικά) και άλλα ροζ/κόκκινα (Gram-αρνητικά). 

H Ιστορία της Χρώσης Gram

Η χρώση κατά Gram αναπτύχθηκε το 1884 από τον Hans Christian Gram, έναν Δανό βακτηριολόγο που αναζητούσε αποτελεσματικούς τρόπους για την παρατήρηση βακτηρίων κάτω από το μικροσκόπιο. 

Πριν από την ανακάλυψη της χρώσης κατά Gram, η παρατήρηση βακτηρίων ήταν εξαιρετικά δύσκολη. Τα βακτήρια, λόγω του μικρού τους μεγέθους και της διαφανούς φύσης τους, ήταν σχεδόν αόρατα στο μικροσκόπιο. Οι μικροβιολόγοι της εποχής δυσκολεύονταν να διακρίνουν τα άχρωμα και δυσδιάκριτα στίγματα που αποτελούσαν τα βακτήρια, καθιστώντας τη μελέτη τους ιδιαίτερα περιορισμένη. 

Η μέθοδος που ανέπτυξε ο Gram έλυσε αυτό το πρόβλημα, εισάγοντας τη χρήση ειδικών χρωστικών ουσιών για τη βαφή των βακτηρίων.  

Η ανακάλυψη της χρώσης κατά Gram έφερε επανάσταση στη μικροβιολογία. Οι επιστήμονες απέκτησαν τη δυνατότητα να διακρίνουν και να κατηγοριοποιούν τα βακτήρια, διευκολύνοντας τη διάγνωση λοιμώξεων και την κατανόηση της μικροβιακής ζωής. 

Βήμα προς Βήμα της Χρώσης κατά Gram

Η χρώση κατά Gram στηρίζεται στη δομή του κυτταρικού τοιχώματος των βακτηρίων, η οποία επηρεάζει τη συμπεριφορά τους στις χρωστικές.

Ένα μικρό δείγμα βακτηρίων τοποθετείται σε αντικειμενοφόρο πλάκα. Το δείγμα θερμαίνεται. Η θέρμανση όχι μόνο σκοτώνει τα βακτήρια, κάνοντάς τα ασφαλή για ανάλυση, αλλά τα κάνει να κολλάνε στην επιφάνεια της πλάκας ώστε να μην ξεπλυθούν κατά τη διαδικασία. Σε αυτό το στάδιο τα βακτήρια είναι διαφανή και  δύσκολα αναγνωρίσιμα. 

1. Πρώτη χρώση με κρυσταλλικό ιώδες : Το δείγμα καλύπτεται με κρυσταλλικό ιώδες, μια ισχυρή μωβ χρωστική που εισχωρεί στα κύτταρα.Σε αυτό το στάδιο Όλα τα βακτήρια βάφονται μωβ αρχικά, ανεξάρτητα από τον τύπο τους .
2. Ξέπλυμα και εφαρμογή διαλύματος Lugol (Ιωδίου) : Στο επόμενο στάδιο το δείγμα ξεπλένεται με διάλυμα ιοδίου  (Lugol).Το Lugol σχηματίζει σύμπλεγμα με το κρυσταλλικό ιώδες του προηγούμενου βήματος. Αυτό το σύμπλεγμα είναι αρκετά μεγάλο και παγιδεύτε μέσα στο κύτταρα των gram-θετικών  βακτηριδίων και δε μπορεί να ξεπλυθεί  στα επόμενα στάδια. Αντίθετα τα gram-αρνητικά βακτήρια δε μπορούν να συγκρατήσουν αυτό το σύμπλεγμα όταν τα ξεπλ΄ύνουμε με οινόπνευμα. Σε αυτό το στάδιο όλα τα βακτηρια εξακολουθούν να είναι μωβ ανεξαρτήτως τύπου. 
3. Αποχρωματισμός με αλκοόλη (οινόπνευμα) ή ακετόνη: Στο επόμενο στάδιο ξεπλένουμε την αντικειμενοφόρο πλάκα με  αλκοόλη ή ακετόνη για λίγα δευτερόλεπτα. Το οινόπνευμα διαλύει τα λιπίδια της εξωτερικής μεμβράνης των Gram-αρνητικών βακτηρίων, επιτρέποντας την απομάκρυνση του συμπλεγματος κρυσταλλικού ιώδους-Ιωδίου. Στα Gram-θετικά βακτήρια, τα παχύτερα κυτταρικά τοιχώματα διατηρούν τη χρωστική. Σε αυτό το σταδιο τα Gram-θετικά βακτήρια Παραμένουν μωβ ενώ τα  Gram-αρνητικά γίνονται άχρωμα, καθώς έχασαν τη χρωστική. 
4. Δεύτερη Χρώση με Σαφρανίνη: Σε αυτό το στάδιο εφαρμόζεται σαφρανίνη, μια ροζ χρωστική. Η σαφρανίνη βάφει τα Gram-αρνητικά βακτήρια που έχουν αποχρωματιστεί στο προηγούμενο στάδιο ροζ. Τα Gram-θετικά βακτήρια παραμένουν μωβ, καθώς η σαφρανίνη δεν επικαλύπτει τη βασική μωβ χρώση του κρυσταλικού ιώδους. Σε αυτό το σταδιο τα Gram-θετικά βακτήρια φαίνονται Μωβ, ενώ τα Gram-αρνητικά Ροζ. 

Η χρώση κατά Gram βασίζεται στη χημική σύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος: 

• Gram-θετικά βακτήρια: Παχύ στρώμα πεπτιδογλυκάνης που παγιδεύει τη μωβ χρωστική. 

• Gram-αρνητικά βακτήρια: Λεπτό στρώμα πεπτιδογλυκάνης και εξωτερική μεμβράνη που χάνουν τη μωβ χρωστική, αλλά βάφονται ροζ από τη σαφρανίνη.

Η Σημασία της Χρώσης Gram και τα Αποτελέσματα της.  

Με τη χρώση κατά Gram μπορούμε να δούμε τα βακτήρια, να καθορίσουμε το χρώμα τους και να προσδιορίσουμε το σχήμα τους. Ανάλογα με τη χρώση, τα βακτήρια διακρίνονται σε Gram-θετικά, που χρωματίζονται μωβ, και Gram-αρνητικά, που χρωματίζονται ροζ. Επιπλέον, βάσει του σχήματός τους, τα βακτήρια διακρίνονται σε κόκκους (cocci), που έχουν στρογγυλό σχήμα, ή σε βακίλους (bacilli), που έχουν μακρόστενη μορφή, δηλαδή μοιάζουν με ράβδους. Η χρωματική και μορφολογική αυτή ταξινόμηση είναι πολύτιμη για την ταυτοποίηση των βακτηρίων και για την καθοδήγηση της διάγνωσης και της θεραπείας των λοιμώξεων. 

Χρώμα /Σχήμα	Παραδείγματα Οργανισμών
Μωβ (Gram-θετικά)/ Κόκκοι (cocci)	Εντερόκοκκοι (Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium) Σταφυλόκοκκοι (Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus) Πνευμονιόκοκκος (Streptococcus pneumoniae) Στρεπτόκοκκοι (Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Streptococcus viridans, Streptococcus mutans)
Μωβ (Gram-θετικά) /Βακίλοι (bacilli)	Βάκιλλοι: Bacillus anthracis o βάκιλλος του άνθρακα) Κλωστηρίδια : Clostridium tetani (το κλωστηρίδιο του τετάνου), Clostridium botulinum (ο Βάκιλλος της αλλαντίασης) Λιστέρια: Listeria monocytogenes (Υπεύθυνη για λιστερίωση) Κορυνοβακτήρια: π.χ. το Corynebacterium diphtheriae (Βάκιλλος της διφθερίτιδας)
Ροζ (Gram-αρνητικά) /Κόκκοι (cocci)	Neisseria gonorrhoeae (γονόρροια), Neisseria meningitidis (μηνιγγίτιδα)
Ροζ (Gram-αρνητικά) /Βακίλοι (bacilli)	Escherichia coli Κλεμπσιέλλα (Klebsiella pneumoniae) Πρωτέας (Proteus mirabilis) Σαλμονέλλα (Salmonella enteritidis) Σιγκέλλα (Shigella dysenteriae) Ψευδομονάδα (Pseudomonas aeruginosa) Αιμόφιλος (Haemophilus influenzae)

Τι δεν μπορεί να κάνει η Χρώση κατά Gram; 

Η χρώση κατά Gram, αν και χρήσιμη στη διάκριση των βακτηρίων σε Gram-θετικά και Gram-αρνητικά, δεν μπορεί να ταυτοποιήσει όλα τα βακτήρια. Για παράδειγμα, τα μυκοβακτήρια, όπως το Mycobacterium tuberculosis,; έχουν μια ιδιαίτερη δομή που τα καθιστά ανθεκτικά στη συγκεκριμένη μέθοδο, καθώς δεν αποχρωματίζονται ή βάφονται σωστά. Παρόμοια, τα βακτήρια χωρίς κυτταρικό τοίχωμα, όπως το Mycoplasma, δεν μπορούν να ανιχνευθούν μέσω αυτής της τεχνικής. Επιπλέον, ενώ η Gram χρώση παρέχει μια γενική κατηγοριοποίηση, δεν δίνει πληροφορίες για το συγκεκριμένο είδος ή γένος του βακτηρίου, γεγονός που απαιτεί περαιτέρω εξειδικευμένες δοκιμές για ακριβή ταυτοποίηση