Gramfärbung (MBFGRF)

Die Gramfärbung gehört zu den Untersuchungsverfahren der sogenannten „medizinischen Mikrobiologie“. Die Mikrobiologie ist eine diagnostische Spezialdisziplin, die sich vor allem mit der Diagnostik von Kleinlebewesen (sogenannte Mikroorganismen) und durch diese verursachte Erkrankungen beschäftigt.

Mikroorganismen können grob in die folgenden Gruppen eingeteilt werden:

• Bakterien,
  
• Pilze,
  
• Viren und
  
• Parasiten.

Bakterien bilden eine besondere Gruppe der Mikroorganismen, denn bei ihnen muss zwischen der

• normalen Bakterienflora des Menschen und
• bakteriellen Infektionen unterschieden werden.
  

Insbesondere die normale Bakterienflora besitzt einen hohen Stellenwert für die normale Funktion des menschlichen Körpers. Ohne diese Bakterien würde z.B. die Verdauung nicht ordnungsgemäß funktionieren, da große Teile des Verdauungstrakts (v.a. der Darm) eine bestimmte Zusammensetzung der Bakterienbesiedlung brauchen.

Weitere Beispiele für die normale Bakterienflora sind

• die Haut (bestimmte Bakterien, die Koagulase-negative Staphylokokken, sind für den „Säureschutzmantel“ der Haut verantwortlich);
  
• die Mundhöhle (sogenannte „Rachenflora);
• die Vagina (hier finden sich normalerweise Döderlein-Stäbchenbakterien).

Auf der anderen Seite können Bakterien aber auch Krankheiten hervorrufen:

• bakterielle Infektionskrankheiten.

Zur diagnostischen Abklärung dieser Erkrankungen (sogenannte „bakteriologische Diagnostik“) gibt es eine Reihe von Laborverfahren, wobei verschiedenste Untersuchungsmaterialen zum Einsatz kommen:

• Blut,
  
• Harn,
  
• Stuhl,
  
• Sekrete,
  
• Liquor (Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit),
  
• Abstriche (von Haut, Wunden oder Körperhöhlen),
• Biopsien, Punktate oder Spülungen aus tiefer im Körper gelegenen Regionen.
  

Im Hinblick auf die bakteriologische Diagnostik kommen alle diese Untersuchungsmaterialien je nach medizinischer Fragestellung zum Einsatz. Es gibt folgende Nachweisverfahren:

• Direkte Nachweisverfahren: Die Krankheitserreger (in diesem Zusammenhang die Bakterien) werden direkt nachgewiesen. Zu diesen Verfahren zählen:
  • mikroskopischer Erregernachweis (mikroskopische Untersuchung von ungefärbten [sogenannte „Nativpräparate“] bzw. gefärbten [z.B. Gramfärbung] Materialien),
  • Bakterienkultur (Anzucht der Bakterien auf besonderen Kulturmedien),
  • Antibiogramm (Abklärung allfälliger Resistenzen der Bakterien gegen Antibiotika),
  • Nachweis bakterieller Antigene (das sind besondere molekulare Eiweißstrukturen der Bakterien) sowie
  • Spezialverfahren (wie z.B. die Polymerase-Kettenreaktion [PCR]).
• Indirekte Nachweisverfahren: Hierbei wird die Reaktion des Immunsystems des Körpers auf die bakterielle Infektionserkrankung untersucht. Dabei werden v.a. Antikörper im Blut (sogenannte „Serologie“ bzw. „serologische Diagnostik“) sowie auch in anderen Körperflüssigkeiten gemessen.
  

Die Gramfärbung ist ein direktes Nachweisverfahren der medizinischen Bakteriologie, da hier Bakterien angefärbt und im Zuge einer mikroskopischen Begutachtung sichtbar gemacht werden können.

Darüber hinaus erlaubt die Gramfärbung auch eine grobe Einteilung der nachgewiesenen Bakterien in die folgenden zwei Gruppen:

• Gram-positive Bakterien färben sich blau an,
• Gram-negative Bakterien färben sich rot an.
  

Durch die mikroskopische Begutachtung sowie die Gramfärbung können die Bakterien bereits vor einer weiteren Abklärung grob anhand der folgenden Kriterien klassifiziert werden:

• Form der Bakterien – Kugeln (Kokken), Stäbchen, Spiralen etc.;
  
• Lage der Bakterien zueinander – z.B. in Paaren (Diplokokken), in Ketten (Streptokokken), in Haufen (Staphylokokken);
• Färbeverhalten (Gram-positiv bzw. -negativ).
  

Auf diese Weise kann bereits der Verdacht auf typische Infektionserkrankungen naheliegen, da bestimmte häufige Infektionserkrankungen durch ganz typische bakterielle Krankheitserreger verursacht werden:

• Gonorrhoe: Gram-negative Diplokokken im Harnröhrenabstrich;
  
• Meningokokken: Gram-negative intrazellulär gelegene Diplokokken im Liquor;
  
• Pneumokokken: Gram-positive Diplokokken mit Polysaccharidkapsel im Hustenschleim (Sputum).

Der Verdacht auf eine bakterielle Infektionserkrankung muss aber immer durch spezifischere bakteriologische Untersuchungsverfahren bestätigt werden. Dazu zählt heute vor allem

• die Bakterienkultur.

Durch Kombination der Bakterienkultur mit weiterführenden Methoden (biochemische Differenzierung [sogenannte „bunte Reihe“], spezifische PCR-Verfahren sowie MALDI-TOF-Massenspektrometrie) können bakterielle Krankheitserreger heute exakt identifiziert werden.

Darüber hinaus werden im Zuge der Bakterienkultur auch sogenannte „Antibiogramme“ angefertigt, die für die entsprechende Therapie der jeweiligen Infektionserkrankung entscheidende Informationen bereit stellen.