Salute e malattia
In microbiologia, colorare un batterio significa colorarlo con un colorante per vederlo più chiaramente al microscopio. Se i batteri non sono colorati, appaiono chiari e incolori, ed è difficile vedere le loro forme. Oltre alle loro forme, quanto facilmente un batterio è colorato da certi coloranti — se del tutto — spesso fornisce un indizio per identificare il batterio. La colorazione acido-resistente è un tipo di colorazione efficace su alcuni batteri che non possono essere colorati da altri metodi.
Per colorare un batterio normale, il colorante liquido viene applicato al vetrino per circa un minuto, poi risciacquato con acqua. La colorazione differenziale usa coloranti diversi per due batteri diversi sullo stesso vetrino. Per esempio, in una colorazione di Gram, il vetrino viene prima colorato con violetto di cristallo e iodio, poi decolorato con alcol. Le cellule Gram-positivo manterranno il colore viola scuro del primo colorante anche dopo l'uso dell'alcol, mentre le cellule Gram-negativo torneranno incolori. Poi viene applicato un secondo colorante, in un colore contrastante come il rosa, e le cellule Gram-negative diventeranno rosa mentre le cellule Gram-positive manterranno la loro colorazione originale.
Alcuni batteri hanno spesse pareti cellulari composte da lipidi, i mattoni dei grassi, che li rende cerosi e quasi impermeabili all'acqua. Questo significa che una colorazione normale non può penetrare la cellula. Negli anni 1880, gli scienziati stavano cercando di studiare Mycobacterium tuberculosis, il batterio che causa la tubercolosi. Tuttavia, non avrebbe tenuto una colorazione di Gram regolare a meno che non fosse immerso nel colorante per fino a 24 ore. Paul Ehrlich, che in seguito sviluppò il primo farmaco efficace contro la sifilide, sviluppò la colorazione acido-resistente per forzare il colorante nel batterio. Il metodo di Ehrlich richiedeva solo 45 minuti, mentre la moderna tecnica di colorazione acido-resistente richiede solo 5 minuti.
Per forzare il colorante, solitamente carbol-fucsina, nel batterio, deve essere riscaldato su un becher di acqua bollente per 5 minuti, mentre il vetrino è costantemente inondato di colorante e non gli è permesso di asciugarsi. Un metodo alternativo al calore è usare il colorante carbol-fucsina di Kinyoun modificato, che non ha bisogno di essere riscaldato, ma è imperativo che il vetrino non si asciughi durante i 5 minuti di immersione nel colorante. Qualunque metodo di colorazione primario sia usato, il vetrino viene decolorato con alcol-acido — non alcol normale — e colorato con un controcolorante secondario di un colore diverso per mostrare gli altri batteri che potrebbero essere presenti. I batteri le cui colorazioni primarie rimangono dopo la decolorazione con alcol-acido sono chiamati acido-resistenti.
Mycobacterium tuberculosis è estremamente pericoloso, ed è esaminato solo in ospedali e strutture cliniche che hanno stanze separate o cappe di trasferimento appositamente progettate per prevenire la contaminazione. È illegale usarlo in un laboratorio accademico. Invece, si usa Mycobacterium smegmatis, ma ha una parete cellulare molto più sottile di M. tuberculosis, quindi è più facile decolorare accidentalmente eccessivamente il vetrino e rimuovere la colorazione primaria.
I fumi di carbol-fucsina sono tossici, quindi quando li si riscalda, usare una cappa aspirante per contenere i fumi e sfogarli all'esterno. Inoltre, per evitare i pericoli del riscaldamento dei vetrini, si può usare invece la carbol-fucsina di Kinyoun, che ha una concentrazione più alta di fenolo e fucsina, due ingredienti attivi nel colorante, e non ha bisogno di essere riscaldata per penetrare i batteri.
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