Η χρώση Gram είναι σήμερα η ευρύτερα χρησιμοποιούμενη χρώση στη Μικροβιολογία. Είναι μια διαφορική χρώση, βάσει της οποίας τα βακτήρια διακρίνονται σε 2 ομάδες: τα Gram-θετικά και τα Gram-αρνητικά. Οι δύο αυτές ομάδες χρωματίζονται διαφορετικά με την ίδια διαδικασία χρώσης, διότι διαφέρουν στη δομή του κυτταρικού τους τοιχώματος.
Η χρώση αυτή αναπτύχθηκε από το Hans Christian Gram, το 1884. Ο Gram αναζητούσε μια μέθοδο ανίχνευσης των κόκκων στον πνεύμονα ασθενών που είχαν καταλήξει από πνευμονία. Η μέθοδος που επινόησε ο Gram χρησιμοποιούσε το κρυσταλλικό ιώδες [Crystal Violet (Gentian Violet)] ως αρχική χρώση, ένα διάλυμα ιωδίου ως σταθεροποιητικό και την αιθανόλη ως αποχρωματιστικό. Με αυτή τη διαδικασία χρώσης οι πυρήνες των ευκαρυωτικών κυττάρων στα ιστολογικά παρασκευάσματα παρέμεναν άχρωμοι ενώ οι κόκκοι στους πνεύμονες των ασθενών χρωματίζονταν μπλέ/μώβ.
Ο Gram παρατήρησε ότι με τη χρώση αυτή μπορούσε να ανιχνεύσει διάφορα βακτήρια, αλλά ότι κάποια βακτήρια (όπως π.χ. αυτά που προκαλούν τον τυφοειδή πυρετό) αποχρωματίζονταν εύκολα και δεν ήταν διακριτά μετά το βήμα του αποχρωματισμού με αιθανόλη. Σήμερα ξέρουμε ότι τα μικρόβια που χρωματίζονταν μπλέ / μωβ με τη χρώση Gram είναι τα Gram-θετικά, στα οποία περιλαμβάνεται ο Streptococcus pneumoniae (από τους πνεύμονες των ασθενών με πνευμονία) ενώ εκείνα που αποχρωματίζονταν με την αιθανόλη όπως η Salmonella Typhi, το αίτιο του τυφοειδούς πυρετού, είναι τα Gram – αρνητικά.
Η χρώση Gram είναι η πιο χρήσιμη διαγνωστική δοκιμασία στο εργαστήριο της Κλινικής Μικροβιολογίας. Χρησιμοποιείται για την άμεση εξέταση κλινικών δειγμάτων αλλά και παρασκευασμάτων που φτιάχνουμε από καλλιέργειες. Με τη χρώση αυτή χρωματίζονται όλα σχεδόν τα βακτήρια, πολλοί μύκητες και ορισμένα παράσιτα. Σημαντικές εξαιρέσεις: βακτήρια που ΔΕΝ χρωματίζονται με χρώση Gram είναι τα: Mycoplasma (διότι δεν διαθέτουν κυτταρικό τοίχωμα), Treponema, Chlamydia και Rickettsia, όπως επίσης τα μυκοβακτηρίδια (Mycobacterium), η Nocardia και η Legionella. Γι’αυτά χρησιμοποιούνται ειδικές χρώσεις.
Περισσότερα για τη διαδικασία της χρώσης στο
https://asm.org/Protocols/Gram-Stain-Protocols
Χρησιμότητα της χρώσης Gram στην κλινική πράξη
1. Καθορίζει την καταλληλότητα ενός δείγματος για καλλιέργεια
Για παράδειγμα ένα δείγμα πτυέλων που περιέχει πολλά επιθηλιακά κύτταρα είναι ακατάλληλο για καλλιέργεια (είναι σίελος και όχι πτύελο). Με βάση την εικόνα στη χρώση το δείγμα απορρίπτεται και συλλέγεται νέο, αποφεύγοντας έτσι τη σπατάλη χρημάτων και προσπάθειας για την καλλιέργειά του αλλά και την εξαγωγή άχρηστων ή χειρότερα ακόμα λανθασμένων αποτελεσμάτων.
2. Παρέχει προκαταρκτική αιτιολογική διάγνωση για τη λήψη πρώιμων θεραπευτικών αποφάσεων
Η άμεση εξέταση παρασκευάσματος χρωματισμένου κατά Gram υλικού από την εστία της λοίμωξης παρέχει σημαντικές πληροφορίες, στις οποίες μπορεί να βασιστούν οι αρχικές κλινικές (θεραπευτικές) αποφάσεις, πριν να είναι διαθέσιμα τα αποτελέσματα των καλλιεργειών. Σε ταχέως εξελισσόμενες λοιμώξεις, όπως η οξεία βακτηριακή μηνιγγίτιδα ή η αεριογόνος γάγγραινα, η χρώση Gram δίνει τη δυνατότητα για διάγνωση σε λίγα λεπτά, ενώ τα αποτελέσματα της καλλιέργειας απαιτούν συνήθως 1-2 ημέρες. Η τελική ταυτοποίηση του αιτιολογικού παράγοντα είναι σπάνια εφικτή μόνο από τη χρώση Gram, ωστόσο για λοιμώξεις που έχουν πολλά πιθανά αίτια, όπως η μηνιγγίτιδα ή η πνευμονία, δίνει μια κατεύθυνση που βοηθά στην επιλογή αντιβιοτικών.
3. Υποδεικνύει την ανάγκη για κάποια εξέταση που δεν πραγματοποιείται συνήθως για το συγκεκριμένο δείγμα στο εργαστήριο, π.χ. μια ειδική χρώση ή καλλιέργεια σε ειδικό θρεπτικό υλικό.
4. Βοηθά στη σωστή ερμηνεία των αποτελεσμάτων της καλλιέργειας.
Το άμεσο παρασκεύασμα μπορεί να αποκαλύψει μικροοργανισμούς που δεν καταφέρνουν να αναπτυχθούν στην καλλιέργεια, διότι οι ασθενείς έχουν ήδη πάρει αντιβιοτικά. Επιπλέον, σε ορισμένες λοιμώξεις όπως π.χ. στην κυνάγχη του Vincent (όπου συμμετέχουν Fusobacteria και σπειροχαίτες) τα μικρόβια που ενέχονται δεν αναπτύσσονται στις συνήθεις καλλιέργειες που πραγματοποιούνται στο διαγνωστικό εργαστήριο. Συνεπώς τα στοιχεία από τη Gram χρώση σε συνδυασμό με τα κλινικά ευρήματα αποτελούν τη βάση για τη διάγνωση.
5. Δίνει μια καλύτερη αίσθηση της φύσεως της συγκεκριμένης λοίμωξης
Η εικόνα του παρασκευάσματος αντικατοπτρίζει ακριβέστερα το τι συμβαίνει στον ασθενή απ’ότι καλλιέργεια. Σε μεικτές λοιμώξεις η αναλογία των διαφόρων ειδών αερόβιων και αναερόβιων βακτηρίων που εμπλέκονται είναι σαφέστερη απ’ ότι στην καλλιέργεια, όπου διαφορετικά είδη βακτηρίων αναπτύσσονται με διαφορετικούς ρυθμούς, δίνοντας λανθασμένη εντύπωση για τους πραγματικούς αριθμούς τους.
Στην καθημερινή κλινική πράξη δεν κάνουμε χρώση Gram για ορισμένα κλινικά δείγματα, όπως τα φαρυγγικά επιχρίσματα και τα κόπρανα, διότι τα παθογόνα μικρόβια δεν είναι δυνατόν να διακριθούν μέσα στην πληθώρα της φυσιολογικής χλωρίδας.
