Les colorations différentielles
Les colorations différentielles sont utilisées pour étudier la morphologie bactérienne et pour diviser les cellules bactériennes en groupes distincts. La méthode de coloration différentielle nécessite généralement plusieurs colorants et plusieurs étapes de coloration. Lorsqu'elle est utilisée pour l'identification bactérienne, la coloration différentielle peut être combinée avec d'autres méthodes.
La coloration de Gram
Figure 1 : Schéma de la coloration de Gram : Bactéries à Gram positif (à gauche) et à Gram négatif (à droite)
La coloration la plus utilisée en microbiologie est la coloration de Gram. Basée sur les différences de structure de la paroi cellulaire bactérienne, la coloration de Gram divise les bactéries en deux groupes principaux : les bactéries à Gram positif et les bactéries à Gram négatif. Les cellules à Gram positif possèdent une épaisse couche de peptidoglycane, un polymère composé d'acides aminés et de sucres, qui se trouve dans la paroi cellulaire. Le cristal violet se lie au peptidoglycane, rendant la cellule violette. Les cellules à Gram négatif possèdent également du peptidoglycane et se colorent initialement aussi en violet. Puisque la couche de peptidoglycane est beaucoup plus fine, la coloration au cristal violet est éliminée par lavage lorsque les cellules sont exposées à l'éthanol. Elles sont ensuite colorées par la contre-coloration rose, généralement la safranine ou la fuchsine. Les cellules à Gram positif absorbent également la safranine, mais en raison de la coloration violette foncée de la paroi cellulaire, la couleur rose plus claire ne peut être observée. La coloration de Gram est généralement la première étape dans l'identification d'une bactérie inconnue. Le peptidoglycane est la cible d'une classe d'antibiotiques appelés antibiotiques B-lactamines. Bien que la couche de peptidoglycane soit plus mince chez les bactéries à Gram négatif, ces organismes sont moins sensibles aux antibiotiques B-lactamines car ils possèdent une membrane externe, une bicouche lipidique supplémentaire qui entoure la paroi cellulaire. Les bactéries à Gram positif ont une seule bicouche lipidique à l'intérieur de la paroi cellulaire. Comme pour toutes les méthodes de coloration décrites ici, la forme et la morphologie de base de la bactérie peuvent également être observées dans les échantillons colorés par Gram.
La coloration acido-alcoolique
Figure 2 : Diagramme de la coloration acido-basique : bactéries non acido-basiques (à gauche) et acido-basiques (à droite).
Certaines bactéries ne sont pas clairement à Gram positif ou à Gram négatif, notamment les Mycobactéries. Ces bactéries possèdent de l'acide mycolique dans leur paroi cellulaire. Cela les rend particulièrement résistantes à la décoloration, même avec des alcools acides. Dans les procédures de coloration acide rapide, telles que la coloration de Ziehl-Neelsen, la fuchsine de carbol colore la paroi cellulaire en rouge. Les bactéries non acido-alcooliques perdent leur couleur rouge et sont contre-colorées en bleu avec du bleu de méthylène. La coloration acido-alcoolique n'est pas aussi couramment utilisée que la coloration de Gram. Cependant, comme les mycobactéries comprennent des organismes pathogènes, il s'agit d'une coloration importante dans un contexte clinique. L'exemple le plus courant est Mycobacterium tuberculosis, qui cause la tuberculose chez l'homme.
La coloration des endospores
Figure 3 : Schéma de la coloration des endospores : bactéries avec spores (à gauche) et bactéries sans spores
Les endospores sont des structures dormantes produites par certaines bactéries lorsque les conditions sont défavorables. Elles peuvent survivre sans nutriments et sont très résistantes aux températures extrêmes, aux radiations et aux désinfectants chimiques. En raison de leur extérieur dur et imperméable, les endospores sont difficiles à colorer. La coloration des endospores, comme la coloration de Schaeffer-Fulton, utilise la chaleur pour permettre au colorant vert malachite de pénétrer dans les spores. Comme pour la coloration rapide acide, les endospores résistent à la décoloration par l'alcool et conservent la coloration. Toutes les cellules bactériennes (parfois appelées cellules végétatives pour les distinguer des spores) sont décolorées et contre-colorées avec de la safranine.