המיון המודרני של חיידקים בכלל וחיידקים פתוגנים בפרט

ועל הקשר בין כריסטיאן גראם לחיידקים.

כריסטיאן גראם - 1852-1938

המיון הראשוני של החיידקים, החל מסוף המאה ה-19, התבסס על השיטה לצביעת חיידקים שפיתח בברלין הרופא הדני הנס כריסטיאן גראם (Gram‏) ב-1884. לפי שיטה זו – שבה משתמשים גם היום במרבית המעבדות הקליניות בבתי החולים ובקופות החולים - החיידקים נחלקים לשתי קבוצות: אלה שנצבעים בצבע סגול בצביעת גראם, ולכן נקראים גראם-חיוביים, ואלה שלא נצבעים בצביעת גראם, אלא רק בצביעה משלימה (שצבעה ורוד), ונקראים גראם-שליליים.

מהו הגורם להבדל בצביעה בין שתי קבוצות החיידקים?. כדי להבין זאת, עלינו להכיר את שלבי השיטה: בשלב הראשון החיידקים נצבעים בצבען סגול (gentian violet), שחודר לתוכם.  בשלב השני מוסיפים יוד שאף הוא חודר לכל התאים ויוצר תצמיד עם הצבען הסגול.  התצמיד גדול בנפחו מהצבען לבדו. בשלב השלישי שוטפים את  החיידקים עם ממס אורגני שחודר לתוכם ו"מוציא" מחלק מהם את התצמיד של הצבען עם  היוד.  בחיידקים גראם חיוביים הדופן (מבנה קשיח שבנוי בסוכרים וחומצות אמיניות - פפטידוגליקן) עבה וצפופה יותר ומאפשרת את כניסת הצבען, אך לא את יציאת התצמיד, שהוא גדול יותר. בחיידקים גראם שליליים הדופן דקה ופחות צפופה, ומאפשרת גם את יציאת התצמיד.

גראם פיתח את הצביעה שניסה להבחין במיקרוסקופ בין חיידקים גורמי מחלה לתאי רקמת המאכסן (תאי ריאה). ואכן, צביעה זו אינה צובעת את תאי המאכסן, אך רק חלק מהחיידקים נשארים צבועים לאחר שלב השטיפה בממיס אורגני, שמרחיק את הצבע מתאי המאכסן. גראם אף התנצל, בפרסום המקורי, על כך שרק חלק מהחיידקים נצבעו. רק כמה שנים לאחר הפרסום של גראם,  הוסיף  קרל וויגרט (Weigert) את הצביעה הנגדית. 

חיידקים גראם-חיוביים, Staphylococcus aureus, בכחול סגול, 
וחיידקים גראם שליליים, Escherichia coli בוורוד
Y tambe, wikipedia

שיטת המיון המודרני של החיידקים מתבססת על הבדלים בהרכב הנוקלאוטידים של גנים שהשתמרו במהלך האבולוציה ושמשותפים לכלל היצורים. בשיטה זו נחלקים החיידקים ללמעלה מ-100 קבוצות שונות. 

בהשוואה בין שתי שיטות המיון, מתברר שהחיידקים הגראם-חיוביים התפצלו בשיטה החדשה לשתי חטיבות  (המקבילות החיידקיות לממלכות) ראשיות, ה"פירמיקוטים" וה"אקטינובקטריה" (שתי חטיבות אלה כוללות גם חיידקים גראם שליליים), ויש להם נציג בודד, Deinococcus radiodurans (החיידק העמיד לקרינה) בחטיבה שלישית. החיידקים הגראם-שליליים התפצלו בשיטה זו למעל 100 חטיבות. אך חלק ניכר מהחיידקים הגראם-שליליים המוכרים כגורמי מחלות משתייכים לקבוצה גדולה מאוד המכונה "פרוטאובקטריה".

לקריאה נוספת
המאמר המקורי של גראם

פורסם לראשונה "בגליליאו" 182, נובמבר 2013. כחלק מכתבה על אנתרקסימיצין. עודכן.