Bipolær farvning: Definition, princippet og betydning i mikrobiologi

Hvad er bipolær farvning?

En bipolær farvning er et specielt farvningsmønster, der farver kun de to modsatte poler af mikroorganismen i spørgsmål, mens resten af bakterien forbliver ufarvet eller af en lettere farve. Farvning beskrives typisk i relation til Gram-negativ farvning, som skelner mellem Gram-negative og Gram-positive bakterier og giver vigtig information til diagnose, valg af kulturmedium og initial antimikrobiell behandling.

Princippet bag bipolær farvning hos Gram-negative bakterier

Gram-negative bakterier har et tyndere peptidoglykan-lag i deres cellevægge sammenlignet med Gram-positive bakterier. I modsætning til Gram-positive bakterier besidder de også et lipopolysaccharid-ytterste membran, adskilt af et periplasmatisk rum fra cellevæggen. Gram-negative bakterier mister lipopolysaccharid-laget sammen med den primære farve efter anvendelse af en decolorizer under farvning. Derfor farver modfarven det tilbageværende peptidoglykan-lag, hvilket resulterer i en karakteristisk Gram-negativ farvning. I modsætning hertil hæfter den primære farve til peptidoglykan-laget hos Gram-positive bakterier.

Almindelige farvestoffer ved bipolær farvning

• Wayson: Et fuchsin-methylenblåt farvestof parret med ethylalkohol-fenol decolorisering. Dens oprindelige form var en modificeret methylenblå farvning brugt i diagnostik af pest.
• Wright: Kombinerer sure og alkaliske farvestoffer (eosin rød og methylenblå). Det tillader differentiering af blodceller, men giver også bipolær farvning på Gram-negative bakterier.
• Giemsa: Kombinerer også eosin og methylenblå. Denne differentielle farvning karakteriserer, hvordan patogene bakterier hæfter sig til humane celler. Det spiller en rolle i diagnostik af spiroket-blodparasitter.

Bipolær farvning i differentialdiagnostik

Yersinia pestis (pest)

Wayson, Wright eller Giemsa farvning kan vise sig som en sikkerhedsnåle-formet farvning i bakterien Yersinia pestis, men kan også optræde som en klumpet stang eller bacilli-form. Bakterien farver Gram-negativt, og kulturer kan vokse ved kropstemperaturer på 35 til 37°C. Yersinia pestis er den eneste art af sin slægt, der forbliver immotil ved stuetemperatur. Den bipolære farvning observeres hyppigere i smøre fra kliniske prøver snarere end kulturer.

Burkholderia mallei (glanders)

Viser også bipolær farvning. Det giver nodulære lungeforandringer og slemhindeulkus i de øvre luftvejer. Akutte symptomer inkluderer hoste, feber, infektøs næseudskillelse, septikæmi og død inden for dage. Kroniske infektioner viser næse- og subkutane noduler, der kan ulcere; død følger inden for måneder; overlevende bliver bærere. Melioidose kan forårsage bryst- og knogle/ledsmerter, hoste, lungeknuder, hudinfektioner og lungebetændelse.

Burkholderia pseudomallei (melioidose)

En Gram-negativ bakterie, der er motil, aerob og stangformet som Yersinia pestis. Kan inficere både mennesker og dyr for at forårsage melioidose og glanders. Under bipolær farvning viser bakterien sig som en Gram-negativ intracyto-organisme. Udover dette har farvningskarakteristikken meget lidt identifikationsværdi, når bakterien opnås fra kliniske prøver. Identifikation skal baseres på kulturer, selvom dette kan være fejlbehæftet i vestlige lande, hvor bakterien sjældent observeres.