Pourquoi la coloration de Gram est dite double ?

La Coloration de Gram : Une Double Distinction Fondamentale en Bactériologie

La coloration de Gram, un pilier de la microbiologie depuis sa création en 1884 par le Danois Hans Christian Gram, est qualifiée de “double” pour une raison simple, mais fondamentale : elle utilise deux colorants successifs pour révéler une distinction cruciale entre deux grands groupes de bactéries : les Gram-positives et les Gram-négatives. Cette dichotomie, loin d’être une simple coloration esthétique, reflète des différences profondes dans la structure et la composition de la paroi cellulaire bactérienne, impactant directement leur sensibilité aux antibiotiques et leurs propriétés pathogéniques.

La première étape de cette coloration “double” implique la coloration primaire, le cristal violet, qui colore toutes les cellules bactériennes en violet foncé. C’est ici que la différence de structure pariétale entre les deux types de bactéries entre en jeu. Les bactéries Gram-positives possèdent une épaisse couche de peptidoglycane, un polymère de sucres et d’acides aminés, qui retient efficacement le cristal violet, formant ainsi un complexe insoluble.

La deuxième étape introduit un mordant, généralement le lugol (une solution d’iode), qui fixe le cristal violet dans le peptidoglycane des Gram-positives, renforçant ainsi la liaison et la résistance à la décoloration future.

L’étape cruciale de décoloration, généralement avec de l’éthanol ou un mélange alcool-acétone, est ce qui donne à la coloration de Gram son caractère “double”. L’alcool déshydrate la couche de peptidoglycane épaisse des Gram-positives, la rendant imperméable au complexe cristal violet-iode. En revanche, chez les bactéries Gram-négatives, dont la paroi est beaucoup plus mince et riche en lipides (avec une fine couche de peptidoglycane située entre deux membranes), l’alcool dissout la membrane externe lipopolysaccharidique, augmentant la perméabilité de la paroi et permettant ainsi la dissolution du complexe cristal violet-iode.

Ces bactéries Gram-négatives se décolorent donc, perdant leur coloration violette. La dernière étape, la contre-coloration avec une solution de safranine (rose), colore ces bactéries décolorées en rose ou rouge, les distinguant nettement des Gram-positives qui restent violettes.

En résumé, le terme “double” dans “coloration de Gram” souligne l’utilisation de deux colorants successifs, le cristal violet et la safranine, qui, combinés aux étapes de mordant et de décoloration, permettent de mettre en évidence une distinction fondamentale entre les bactéries Gram-positives et Gram-négatives, basée sur des différences structurales majeures de leur paroi cellulaire. Cette simple technique reste un outil diagnostique inestimable en microbiologie, fournissant une première indication rapide et essentielle pour l’identification et le traitement des infections bactériennes.