Colorazione di Gram: principio, fasi e reperti
6 Ottobre 2026 · admin
La colorazione di Gram è l’esame più antico, rapido ed economico della microbiologia clinica, eppure resta uno strumento decisivo nella pratica quotidiana. In pochi minuti permette di dire se in un campione biologico sono presenti batteri, di che forma sono, come si dispongono e a quale dei due grandi gruppi appartengono. Questa informazione orienta la terapia empirica ore o giorni prima del risultato della coltura e dell’antibiogramma. Per il Concorso SSM conviene conoscerne il principio, le fasi, i limiti e soprattutto il significato clinico dei reperti più comuni.
Che cos’è la colorazione di gram
La colorazione di Gram è una colorazione differenziale: usa due coloranti diversi e un passaggio di decolorazione per distinguere i batteri in base alla struttura della parete. Al termine della procedura i batteri Gram positivi appaiono viola-blu, mentre i Gram negativi appaiono rosso-rosa. A questa informazione si aggiungono la morfologia (cocchi, bacilli, cocco-bacilli, forme ramificate), la disposizione (a grappolo, a catenella, a coppie, isolati) e la presenza di cellule dell’ospite, come granulociti neutrofili e cellule epiteliali, utili per giudicare la qualità del campione e la presenza di infiammazione.
È importante chiarire subito che cosa la colorazione non fa: non identifica la specie, non dice nulla sulla sensibilità agli antibiotici e non sostituisce la coltura. È un esame di orientamento, potente se interpretato nel contesto clinico, fuorviante se letto da solo.
Il principio: perché i batteri si colorano in modo diverso
La differenza di colore dipende dalla parete cellulare. Nei batteri come lo stafilococco aureo e gli streptococchi, il peptidoglicano è spesso e stratificato; durante la decolorazione l’alcol lo disidrata, i pori si restringono e il complesso cristalvioletto-iodio resta intrappolato. Nei Gram negativi, come escherichia coli, il peptidoglicano è sottile e coperto da una membrana esterna lipidica: l’alcol scioglie i lipidi, aumenta la permeabilità e il colorante primario viene lavato via, così le cellule decolorate assumono il colore del secondo colorante.
Da questa differenza strutturale discendono implicazioni che vanno oltre il colore: i Gram negativi possiedono l’endotossina LPS e una barriera di permeabilità che ostacola molti farmaci, i Gram positivi espongono direttamente il peptidoglicano ai beta-lattamici e ai glicopeptidi. La colorazione, quindi, è anche una prima lettura farmacologica.
Le fasi della procedura descritte in generale
La procedura si articola in passaggi standard che vale la pena conoscere nella sequenza corretta, perché il concorso può chiederla.
- Preparazione e fissazione: il campione o la colonia viene steso in strato sottile su un vetrino, lasciato asciugare e fissato, di solito al calore o con metanolo.
- Colorante primario: si applica il cristalvioletto (violetto di genziana), che colora tutte le cellule.
- Mordenzante: si aggiunge la soluzione di Lugol (iodio), che forma con il cristalvioletto un complesso insolubile.
- Decolorazione: si usa alcol o una miscela alcol-acetone; è il passaggio critico che separa i due gruppi.
- Colorante di contrasto: si applica safranina o fucsina basica, che colora di rosso le cellule decolorate.
Il vetrino viene poi osservato al microscopio ottico con obiettivo a immersione. In laboratorio esistono anche sistemi automatici che standardizzano tempi e volumi, riducendo la variabilità legata all’operatore.
Classificazione dei reperti e quadri tipici
La lettura combina colore, forma e disposizione. Ne derivano alcuni quadri che ogni medico dovrebbe riconoscere.
| Reperto | Orientamento | Contesto clinico tipico |
|---|---|---|
| Cocchi Gram positivi a grappolo | Stafilococchi | Batteriemia, infezioni cutanee, protesi e cateteri |
| Cocchi Gram positivi a catenella | Streptococchi, enterococchi | Faringite, endocardite, infezioni urinarie e addominali |
| Diplococchi Gram positivi lanceolati | Pneumococco | Polmonite, meningite, otite |
| Diplococchi Gram negativi a chicco di caffè | Neisserie | Meningite, uretrite gonococcica |
| Bacilli Gram negativi | Enterobatteri, Pseudomonas | Vie urinarie, sepsi addominale, polmonite nosocomiale |
| Bacilli Gram positivi | Listeria, clostridi, corinebatteri | Meningite nel paziente a rischio, gangrena, contaminanti |
Un esempio classico: diplococchi Gram positivi lanceolati in un espettorato purulento orientano verso lo streptococco pneumoniae; diplococchi Gram negativi nel liquor di un giovane con febbre e petecchie fanno pensare al meningococco; bacilli Gram positivi nel liquor di un anziano o di una gravida devono far sospettare la listeria. Nel campione uretrale maschile, diplococchi Gram negativi intracellulari nei granulociti sono altamente suggestivi di gonorrea.
Batteri che si colorano male: i limiti della colorazione di gram
Non tutti i batteri si prestano alla colorazione. I micobatteri hanno una parete ricca di acidi micolici e non si colorano bene con il Gram: per evidenziarli si usa la colorazione di Ziehl-Neelsen o l’auramina. Mycoplasma non ha parete e quindi non si colora. Treponema pallidum è troppo sottile per essere visto al microscopio ottico convenzionale. Legionella e Chlamydia si colorano poco o sono intracellulari obbligati. Alcuni batteri, inoltre, sono Gram variabili: colture vecchie, cellule danneggiate dagli antibiotici o specie particolari possono perdere la colorazione viola e apparire Gram negative pur essendo Gram positive.
Fra gli errori tecnici, il più frequente riguarda la decolorazione: un decolorante lasciato troppo a lungo fa apparire Gram negativi anche i Gram positivi, uno lasciato troppo poco fa l’opposto. Anche strisci troppo spessi o mal fissati alterano la lettura. Infine, la sensibilità dell’esame dipende dalla carica batterica: un Gram negativo per batteri non esclude un’infezione, soprattutto se il paziente ha già ricevuto antibiotici.
Applicazioni cliniche e implicazioni terapeutiche
La colorazione di Gram trova impiego su molti materiali: liquor, liquidi pleurici, peritoneali e articolari, espettorato e aspirati bronchiali, pus e materiali chirurgici, secrezioni genitali e flaconi di emocoltura positivi. In quest’ultimo caso è il primo risultato comunicato al clinico, spesso per telefono, ed è la base per modificare la terapia empirica.
Le scelte che ne derivano si collegano alle classi di antibiotici. Cocchi Gram positivi a grappolo in emocoltura impongono, in attesa dell’identificazione e del test per la meticillino-resistenza, una copertura che comprenda l’MRSA quando il rischio è significativo, per esempio con un glicopeptide, da sospendere o sostituire con un beta-lattamico antistafilococcico se il ceppo risulta sensibile. Bacilli Gram negativi in emocoltura di un paziente settico richiedono un beta-lattamico ad ampio spettro, con attività antipseudomonas se il contesto lo suggerisce. Diplococchi Gram negativi nel liquor confermano l’indicazione a una cefalosporina di terza generazione ad alte dosi. Bacilli Gram positivi nel liquor in un paziente a rischio impongono l’aggiunta di ampicillina. Un espettorato con molte cellule epiteliali squamose e pochi neutrofili indica invece contaminazione salivare e non va usato per guidare la terapia.
Qualità del campione e prevenzione degli errori pre-analitici
Il valore della colorazione dipende dal campione. Un espettorato deve provenire dalle basse vie respiratorie, un’urina deve essere raccolta correttamente, un tampone di ferita deve essere preso dalla profondità dopo detersione e non dalla superficie. Il campione va inviato rapidamente e, quando possibile, prima dell’antibiotico. Le norme di asepsi durante il prelievo, a partire dall’igiene delle mani e dalla corretta antisepsi cutanea per le emocolture, riducono le contaminazioni che altrimenti porterebbero a terapie inutili, ad allungamento della degenza e a selezione di resistenze. Un risultato contaminato non è un dettaglio di laboratorio: è un problema clinico e di prevenzione delle infezioni correlate all’assistenza.
Errori tipici e come cade la colorazione di gram al concorso
Al concorso la colorazione di Gram compare in due modi. Il primo è teorico: sequenza delle fasi, ruolo del Lugol come mordenzante, passaggio critico della decolorazione, colore finale dei due gruppi, batteri che non si colorano. Il secondo, più frequente, è clinico: un caso con un reperto microscopico (per esempio diplococchi Gram negativi nel liquor) e la richiesta del microrganismo probabile o della terapia empirica adeguata.
Gli errori tipici sono: invertire i colori finali; indicare la safranina come colorante primario; ritenere che la colorazione identifichi la specie o la sensibilità; dimenticare che micobatteri, micoplasmi e treponemi non si vedono con il Gram; interpretare un Gram negativo per batteri come esclusione dell’infezione; non riconoscere l’espettorato contaminato da saliva. Per consolidare questi passaggi è utile svolgere quesiti a scelta multipla con spiegazione di ogni opzione, come quelli delle simulazioni commentate disponibili sulla Piattaforma Accademia.
In sintesi
La colorazione di Gram distingue i batteri in Gram positivi, viola per lo spesso peptidoglicano, e Gram negativi, rosa per la presenza della membrana esterna. La sequenza è fissazione, cristalvioletto, Lugol, decolorazione e safranina. Colore, forma e disposizione orientano verso gruppi di microrganismi e consentono una terapia empirica mirata molto prima della coltura. I limiti riguardano i batteri privi di parete o con pareti particolari, gli errori di decolorazione e la qualità del campione. Per il concorso servono la sequenza delle fasi e la capacità di tradurre un reperto microscopico in una decisione clinica.
Articolo a cura della redazione di Test Ammissione, che dal 2016 prepara medici al Concorso Nazionale SSM con manuali, simulazioni commentate e lezioni online.