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細菌は、顕微鏡で見たときの外観とその他の特徴によって分類されています。
グラム陰性菌は、グラム染色と呼ばれる化学処理を行った後の菌の色によって分類されます。グラム陰性菌は、この方法を用いると赤色に染まり、グラム陽性菌は青色に染まります。グラム陽性菌とグラム陰性菌は、その細胞壁の違いによって染色される色が異なります。
それらの菌の種類によって、引き起こされる感染症の種類が異なり、効果的な抗菌薬の種類も異なります。
グラム陰性細菌は保護的な莢膜（きょうまく）に覆われています。この莢膜は、感染と闘って細菌を捕食する白血球の働きを阻害します。莢膜内部に、ペニシリンなどの特定の抗菌薬から身を守るための外膜を持つグラム陰性菌も存在します。この外膜は、破壊されると内毒素（エンドトキシン）と呼ばれる有害物質を放出します。グラム陰性菌の感染では、内毒素によってその症状が重篤化します。
グラム陰性細菌による感染症としては以下のものがあります。
グラム陰性細菌は様々な感染症を引き起こしますが、具体的には、胃腸炎、肺炎、腹膜炎（腹腔の内側を覆う膜の炎症）、尿路感染症、血流感染症、創傷または手術部位の感染症、髄膜炎などがあります。多くの感染症が重篤な状態になる可能性があります。
グラム陰性菌はますます抗菌薬に対する耐性をもつようになっています。以下のいずれかが原因で細菌は耐性を獲得します。
特定の抗菌薬に対してもともと耐性がある
耐性化した細菌から遺伝子を獲得する
遺伝子に変異が起きる
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