グラム陽性菌とグラム陰性菌の違いは何ですか?

グラム陽性菌とグラム陰性菌は細菌の一種です。

グラム陽性菌とグラム陰性菌にはさまざまな種類があります。これらの細菌は、さまざまな健康上の問題を引き起こします。

人々は、グラム陽性菌とグラム陰性菌を、その構造とグラム染色後の外観に基づいて分類します。グラム染色は、細菌を死滅させて顕微鏡で観察するプロセスです。

この記事ではグラム陽性菌とグラム陰性菌について説明します。また、それらの違い、それらが引き起こす感染症について概説し、抗生物質耐性についても説明します。

概要表

次の表は、グラム陽性菌とグラム陰性菌の概要を示しています。

彼らは何ですか？

グラム陽性菌とグラム陰性菌は 2 つの異なる種類の細菌です。

科学者が細菌を分類するために使用する方法の 1 つはグラム染色です。これは微生物学で最も一般的に行われる実験手順です。

「グラム」という用語は、1884 年にハンス・クリスチャン・グラムによって開発された標本染色法を指します。これは、クリスタルバイオレットまたはメチレンブルー色素で生物を染色し、顕微鏡で生物を観察することを含みます。

グラム陽性

2022年の論文では、グラム陽性菌は厚いペプチドグリカン細胞壁を持っていると述べています。これは、グラム検査で染料が保持されているため、顕微鏡で見ると青色になることを意味します。

グラム陽性菌は、球菌 (球) または桿菌 (棒) の形状をしている場合もあれば、分岐フィラメントを持っている場合もあります。

グラム陰性菌

グラム陰性菌には外膜があります。ただし、ペプチドグリカンの細胞壁はより薄いです。これは、グラム検査で使用される青色の染料を保持しておらず、青色に見えないことを意味します。代わりに、色は赤またはピンクに見えます。

グラム陰性菌は、世界で最も重大な公衆衛生上の問題の 1 つです。これは抗生物質に対する耐性が高いためです。

特徴

以下にグラム陽性菌とグラム陰性菌の具体的な特徴を示します。

グラム陽性

グラム陽性菌には次のような特徴があります。

• 膜:グラム陽性菌には保護的な外膜がありません。
• 細胞壁:厚いペプチドグリカン細胞壁を持っています。
• 形状:グラム陽性菌は球状または棒状であるか、または分岐したフィラメントを持っています。
• 毒素:これらの細菌には、多くの食中毒を引き起こす可能性のある特定の毒素も含まれています。グラム陽性菌に存在する毒素には次のものがあります。
  • 催吐性毒素
  • 下痢性エンテロトキシン
  • 神経毒
  • エンテロトキシン

グラム陰性菌

グラム陰性菌には次のような特徴があります。

• 膜:グラム陰性菌には 2 つの膜があります (1 つは外側、もう 1 つは内側)。
• 細胞壁:これらの細菌は、2 つの膜の間にあるグラム陽性細菌よりも薄いペプチドグリカン細胞壁も持っています。
• 形状:球形、棒形、またはらせん形にすることができます。
• 毒素:何かがグラム陰性菌の細胞壁を妨害すると、エンドトキシンが放出される可能性があります。

グラム陽性菌の種類

グラム陽性菌にはさまざまな種類があります。

黄色ブドウ球菌

黄色ブドウ球菌は通常、健康な皮膚に感染を引き起こしません。内部組織や血流に侵入すると、さまざまな重篤な感染症を引き起こす可能性があります。

それが引き起こす可能性のある感染症には次のようなものがあります。

• 感染性心内膜炎、細菌が血流に入り、心臓の内層、血管、または心臓弁に定着すると起こる感染症
• 膿痂疹、毛嚢炎、蜂窩織炎などの皮膚および軟部組織の感染症
• 骨髄炎、脚に痛みを引き起こす感染症
• 化膿性関節炎、関節感染症の一種
• 人工器官感染症、関節置換手術後に発生する可能性のある合併症
• 肺感染症：肺炎など
• 胃腸炎、嘔吐や下痢を引き起こす胃腸管の炎症
• 髄膜炎、脳と脊髄を取り囲む内層の炎症
• トキシックショック症候群、細菌が有害な毒素を放出するときに起こるまれで生命を脅かす状態
• 尿路感染症（UTI） 、膀胱、尿道、または腎臓の感染症

表皮ブドウ球菌

表皮ブドウ球菌は、人間の宿主に侵入すると感染する可能性があります。この細菌は、米国における病院起因性疾患の最も一般的な原因の 1 つです。

通常、人工器官やカテーテルの周囲の皮膚に感染し、血液感染症を引き起こす可能性があります。

腐生ブドウ球菌

Staphylococcus saprophyticus は一般に単純な尿路感染症を引き起こします。

このタイプの細菌は、次のような多くの合併症を引き起こす可能性もあります。

• 急性腎臓感染症
• 尿道炎、尿道に影響を及ぼす感染症
• 精巣上体炎
• 前立腺炎

肺炎球菌

肺炎球菌は市中肺炎(CAP) の原因です。 CAPは米国の死因の第7位となっている

このタイプの細菌は以下の原因も引き起こします。

• 耳の感染症
• 副鼻腔炎
• 髄膜炎

化膿レンサ球菌

化膿性連鎖球菌は、軽度の感染症から生命を脅かす侵襲性感染症まで、幅広い健康上の問題を引き起こす可能性があります。

化膿性連鎖球菌は次の感染症を引き起こす可能性があります。

• 喉の痛み
• 皮膚感染症の一種である蜂窩織炎、丹毒、または膿痂疹
• 猩紅熱
• 壊死性筋膜炎、組織の死を引き起こす
• 糸球体腎炎、腎臓の小さなフィルターの損傷
• リウマチ熱、心臓、関節、皮膚、脳に影響を及ぼす症状を指します。

ストレプトコッカス・アガラクティエ

Streptococcus agalactiae は膣に定着しており、乳児に多くの場合存在します。

このタイプの細菌は、あらゆる年齢層の人々に病気を引き起こす可能性があります。しかし、これは生後 1 週間の新生児の重篤な感染症の一般的な原因です。

妊娠している人は、妊娠 35 ～ 37 週目にこの細菌のスクリーニング検査が必要です。

腸球菌

腸球菌は、人間を含むほぼすべての陸上動物の胃腸管に通常存在します。

それらは人のマイクロバイオームの中核部分を構成します。マイクロバイオームとは、人の体の生息環境全体を指します。

腸球菌は、胆道感染症や尿路感染症などのさまざまな感染症を引き起こす可能性もあります。

ジフテリア菌

この細菌の毒素産生株は、人にジフテリアの発症を引き起こす可能性があります。ジフテリアは急性の細菌性疾患です。

呼吸器系や皮膚に影響を及ぼす可能性のあるジフテリアにはさまざまな種類があります。

炭疽菌

炭疽菌は棒状のグラム陽性菌です。このタイプの細菌は世界中の土壌に自然に存在し、一般に家畜や野生動物に影響を与えます。

この細菌は重篤な感染症である炭疽病を引き起こす可能性があります。

細菌感染症を患っている動物や細菌を含む動物製品と接触すると、人は炭疽病を発症する可能性があります。

炭疽菌にはさまざまな種類があり、皮膚、呼吸器系、胃腸系など、体のさまざまな部分に影響を与える可能性があります。

グラム陰性菌の種類

グラム陰性菌にはさまざまな種類があります。

コレラ菌

コレラ菌は、コレラを引き起こす細菌の一種です。

通常、細菌が口から体内に侵入した後にコレラを発症します。このタイプの細菌は通常、し尿で汚染された食品や水中に存在します。

コレラは、重篤な水様性の下痢を引き起こす可能性があり、体液と電解質の極度の損失を引き起こす可能性があります。また、重度の脱水症状を引き起こし、死に至る可能性もあります。

大腸菌

大腸菌は、医療専門家が大腸菌と呼ぶことが多い細菌の一種です。旅行者下痢や赤下痢など、さまざまな病気を引き起こす可能性があります。

この感染症の一部のケースは非常に軽度ですが、他のケースは重篤または生命を脅かす可能性があります。

バルトネラ・ヘンセレエ

Bartonella henselae は、 猫ひっかき病を引き起こすグラム陰性細菌です。

通常、感染症を患っている猫に噛まれたり、ひっかかれたり、なめられたりすると、人はこの細菌に感染し、猫ひっかき病の発症につながります。

カンピロバクター

カンピロバクターは、世界中で最も一般的な下痢の原因の 1 つです。

生の家禽または調理が不十分な家禽を食べたり、生の家禽または調理が不十分な家禽と接触した食品を食べたりすると、カンピロバクター感染症に感染する可能性があります。

次の場所からもこの感染症に感染する可能性があります。

• 魚介類、肉、農産物など、細菌を含む他の食品を食べる
• 感染症を患っている動物との接触
• 未処理の水を飲む
• 生乳を飲む

レジオネラ菌

レジオネラ菌は、湖や小川などの淡水環境によく存在する細菌の一種です。この種の細菌は、人工の建物の水系に蔓延すると、健康上の問題となる可能性があります。

このタイプの細菌はレジオネラ症を引き起こす可能性があります。細菌を含む小さな水滴を吸い込むと、レジオネラ症を発症する可能性があります。

サルモネラ菌

疾病管理予防センター（CDC）によると、サルモネラ菌は米国で毎年約135万人の感染、2万6500人の入院、420人の死亡を引き起こす細菌である。

人がサルモネラ感染症に感染する最も一般的な方法は、細菌を含む食品を食べることです。

腸チフス菌

チフス菌は腸チフスの原因となります。

サルモネラ菌を含む糞便を含む食べ物、飲み物、飲料水を摂取すると、腸チフスを発症する可能性があります。

処理

医師は次の治療オプションを使用できます。

グラム陽性

グラム陽性細菌感染症の主な治療法は抗生物質です。

医療専門家がこれらの感染症の治療のために処方する一般的な抗生物質には次のものがあります。

• ペニシリン
• ナフシリン
• オキサシリン
• クロキサシリン
• ジクロキサシリン
• トリメトプリム
• スルファメトキサゾール
• クリンダマイシン
• ドキシサイクリン

グラム陰性菌

グラム陰性感染症の治療選択肢は限られている可能性があります。医療専門家は、グラム陰性細菌感染症を治療するために抗生物質を処方することがよくあります。

これらの感染症の治療に使用される一般的な抗生物質には次のものがあります。

• テトラサイクリン系
• アジスロマイシン
• シプロフロキサシン
• リファンピン
• フルオロキノロン

しかしCDCは、グラム陰性菌は多くの薬剤に耐性があり、現在利用可能な抗生物質に対する耐性がますます高まっていると指摘している。

抗生物質耐性の予防と制御

抗生物質耐性は、細菌が抗生物質の投薬に反応して変化し、調整するときに発生します。抗生物質に対して耐性を持つ可能性があります。これにより、抗生物質の効果が低下したり、まったく効かなくなったりすることがあります。

世界保健機関 (WHO) は、抗生物質耐性は現在、世界の健康、食糧安全保障、開発に対する最大の脅威の 1 つであると述べています。

抗生物質の誤用や過剰使用は、抗生物質耐性を引き起こす可能性があります。

抗生物質耐性を予防および管理するために人々ができることはたくさんあります。これらには次のものが含まれます。

• 医療専門家が抗生物質を処方した場合にのみ抗生物質を使用する
• 医療専門家が抗生物質の使用を控えるようアドバイスした場合は、決して抗生物質を要求しない
• 抗生物質を使用するときは常に医療専門家のアドバイスに従ってください
• 残りの抗生物質を決して共有したり使用したりしないでください

感染症の予防は、抗生物質耐性の予防と管理にも役立ちます。

感染を防ぐ方法には次のようなものがあります。

• 定期的に手を洗う
• 衛生的に食品を準備する
• 病気の人との濃厚接触を避ける
• 予防接種を最新の状態に保つ

まとめ

グラム陽性菌とグラム陰性菌は 2 つの異なる種類の細菌です。

グラム陽性菌はグラム染色すると青または紫に見えますが、グラム陰性菌はグラム染色後赤またはピンクに見えます。

グラム陽性菌には多くの種類があります。これらの細菌は、感染性心内膜炎、胃腸炎、髄膜炎、UTI、膿痂疹、CAP を引き起こす可能性があります。

グラム陰性菌にもいくつかの種類があります。これらの細菌は、サルモネラ菌、レジオネラ症、コレラ、猫ひっかき病、腸チフスの原因となる可能性があります。

医療専門家は、両方の種類の細菌を抗生物質で治療できます。しかし、グラム陰性菌は抗生物質耐性を持ちやすいです。