Nhà vi khuẩn học Gram & phương pháp nhuộm vi khuẩn

Năm 1983, tại Paris, các nhà sinh y học đã long trọng kỷ niệm 100 năm ngày khám phá ra phương pháp nhuộm Gram để phân loại vi khuẩn.

Trong ngày kỷ niệm, một cuộc hội thảo quốc tế đã được diễn ra với đề tài: nhuộm Gram, kháng sinh trị liệu và 100 năm tiến bộ.

Trong lịch sử y học, thật hiếm có một kỹ thuật rất đơn giản lại được vinh danh ngang hàng với những vấn đề quan trọng của ngành y học. Kỹ thuật nhuộm Gram chỉ là kỹ thuật nhuộm màu để phân loại sơ bộ vi khuẩn.

Hans Christian Joachim Gram sinh năm 1853 và mất năm 1938. Ông là người Đan Mạch, làm việc ở Berlin (Đức). Gram đã tình cờ khám phá ra phương pháp nhuộm vi khuẩn tại phòng thí nghiệm với 4 bước đơn giản:

- Nhuộm tiêu bản vi khuẩn với tím Gentiane.

- Tẩy rửa tiêu bản với dung dịch iodin potassium, còn gọi là dung dịch Gram.

- Rửa lại tiêu bản bằng cồn.

- Nhuộm lại tiêu bản với phẩm đỏ như Fucsin.

Sau khi nhuộm hình dạng của vi khuẩn sẽ được định hình rõ nét hoặc xanh tím hoặc hồng nhạt hay không có phản ứng với màu xanh tím và hồng nhạt. Phẩm màu chỉ bám trên bề mặt tế bào của vi khuẩn, không ảnh hưởng đến nguyên sinh chất của tế bào vi khuẩn.

Do sự khác biệt ở màng tế bào trong phản ứng với phẩm màu, vi khuẩn được phân biệt thành 3 nhóm:

- Nhóm vi khuẩn giữ màu tím Gentiane sau khi tẩy rửa bằng iodin potassium và cồn gọi là nhóm vi khuẩn giữ Gram, Gram (+).

- Nhóm vi khuẩn không giữ được màu tím Gentiane sau khi tẩy rửa, gọi là nhóm vi khuẩn không giữ Gram, Gram (-), để định hình nhóm vi khuẩn này, người ta nhuộm lại bằng màu đỏ Fucsin và không tẩy rửa.

- Nhóm không phản ứng với các màu trong phương pháp nhuộm Gram.

Vi khuẩn Gram (-) bước đầu khi nhuộm bằng tím Gentiane, chúng cũng có màu tím. Nhưng khi tẩy rửa bằng iodon potasium và cồn thì màng tế bào của vi khuẩn Gram (-) không giữ được màu tím. Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa biết được vì sao có một số vi khuẩn màng tế bào của nó “ăn chặt” lấy tím Gentiane, và một số khác lại không.

Theo GS. Acar, nhuộm Gram là bước đầu tiên của mọi nghiên cứu về vi khuẩn học. Nó có giá trị đến cả thế kỷ 21 mà chưa có phương pháp thay thế. Việc nhuộm Gram, ngoài mục đích phân loại, còn hướng dẫn cho các nhà kỹ thuật cách nuôi cấy. Chẳng hạn như vi khuẩn Gram (-) phải cấy trong môi trường có máu. Nhuộm Gram cũng là phương tiện để xác định kết quả của việc nuôi cấy. Khi có sự khác biệt về phản ứng hoá học và kết quả nuôi cấy thì kết quả của nhuộm Gram sẽ đóng vai trò quyết định.

Trong điều trị, nhờ phương pháp nhuộm Gram, chỉ trong vài phút các thầy thuốc có thể xác định chủng vi khuẩn để đưa ra phương pháp điều trị thích hợp.

Tuy nhiên, nhuộm Gram không phải là phương pháp toàn năng phổ biến cho mọi loại vi khuẩn. Thông thường là các loại vi khuẩn hình cầu thuộc loại Gram (+) và vi khuẩn hình que thuộc loại Gram (-).

Một số vi khuẩn hoàn toàn không phản ứng với nhuộm Gram như vi khuẩn Koch, vi khuẩn Hansen và vi khuẩn giang mai (treponema pallidium),

Có một số loại vi khuẩn mà các nhà khoa học gọi đó là những vi khuẩn thứ 3, vì chúng phản ứng không rõ ràng với phương pháp nhuộm Gram, lúc âm lúc dương. Đó là những loại như Chlamydia, Legionelles, Pseudômnas…