Tại sao vi khuẩn lao không nhuộm gram được?

Tại sao vi khuẩn lao không nhuộm Gram được?

Vi khuẩn lao (Mycobacterium), đặc biệt là Mycobacterium tuberculosis, là tác nhân gây bệnh lao, một bệnh nhiễm trùng mãn tính nguy hiểm. Khả năng gây bệnh của vi khuẩn này phần lớn liên quan đến cấu trúc đặc biệt của thành tế bào, khiến chúng không thể nhuộm Gram theo phương pháp tiêu chuẩn. Nguyên nhân chính không nằm ở một yếu tố đơn lẻ, mà là sự kết hợp phức tạp của các thành phần cấu tạo.

Thành tế bào vi khuẩn lao được đặc trưng bởi sự có mặt của một lớp wax mạnh mẽ, chủ yếu là mycolic acid, đóng vai trò như một lớp màng ngoài bảo vệ. Lớp mycolic acid này rất giàu lipid (chất béo). Lipid là chất không tan trong nước, trong khi dung môi của phương pháp nhuộm Gram thường là các chất dung dịch nước. Do cấu trúc này, lớp lipid dày đặc và không thấm có thể ngăn cản các chất nhuộm của phương pháp Gram thâm nhập vào tế bào vi khuẩn.

Quá trình nhuộm Gram phụ thuộc vào sự khác biệt trong cấu trúc thành tế bào của vi khuẩn Gram dương và Gram âm. Vi khuẩn Gram dương có lớp peptidoglycan dày, giữ lại màu nhuộm Gram dương sau quá trình tẩy màu. Ngược lại, vi khuẩn Gram âm có lớp peptidoglycan mỏng hơn, cho phép chất nhuộm bị loại bỏ sau khi tẩy màu, và chỉ giữ lại màu nhuộm counterstain. Vi khuẩn lao, do có lớp lipid bảo vệ mạnh mẽ thay vì peptidoglycan, làm thay đổi đáng kể cấu trúc thành tế bào, khiến chúng không tuân theo quy tắc của phương pháp nhuộm Gram. Màng lipid dày đặc này, thực tế đóng vai trò như một rào cản đối với các chất nhuộm, tạo ra kết quả nhuộm không chính xác, không phân biệt được với những vi khuẩn Gram âm hoặc Gram dương khác.

Ngoài mycolic acid, một số thành phần khác của thành tế bào vi khuẩn lao cũng có thể đóng vai trò phụ trợ trong việc cản trở quá trình nhuộm Gram. Các thành phần này, cùng với lớp mycolic acid, tạo ra một màng phức tạp, bền vững, khó khăn trong việc hấp thụ các chất nhuộm và phản ứng với các bước trong quá trình nhuộm Gram. Do vậy, việc vi khuẩn lao không nhuộm Gram được không chỉ đơn thuần là do thành tế bào giàu lipid mà còn là do cấu trúc phức tạp và đặc trưng của thành tế bào này.

Như vậy, việc vi khuẩn lao không nhuộm Gram được là do tính chất độc đáo của thành tế bào của chúng, giàu lipid với lớp mycolic acid dày, ngăn cản sự thâm nhập của các chất nhuộm trong phương pháp Gram. Điều này dẫn đến sự cần thiết phải sử dụng các phương pháp nhuộm đặc biệt, như nhuộm Ziehl-Neelsen, để phát hiện và phân biệt vi khuẩn lao trong mẫu bệnh phẩm.