Estrutura, distribuição, história, funções dos ácidos teicóicos

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Jonah Lester
Estrutura, distribuição, história, funções dos ácidos teicóicos

O ácidos teicóicos Eles são glicopolímeros polianiônicos que fazem parte da parede celular de bactérias Gram negativas. Os monômeros constituintes desses ácidos são os polialcoles glicerol e ribitol, que estão ligados por meio de ligações fosfodiéster..

Eles foram classificados em ácidos teicóico e ácidos lipoliteicóicos com base em sua composição e localização na célula bacteriana. Os primeiros interagem com o peptidoglicano presente na parede celular, enquanto o último se ancora na bicamada lipídica graças à sua associação com os lipídeos..

Estrutura química do ácido teicóico. Por Cvf-ps [domínio público (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], do Wikimedia Commons.

Muitas funções são atribuídas a esses polímeros, entre as quais a de conferir rigidez à parede e proporcionar uma alta densidade de carga negativa. Este último pode ajudar a acelerar muitos processos fisiológicos, como o aumento da mobilização de íons divalentes como o magnésio..

Índice do artigo

  • 1 Estrutura
  • 2 Distribuição
  • 3 História
  • 4 funções
  • 5 Ácidos teicóicos de parede em Staphylococcus aureus
  • 6 referências

Estrutura

Os ácidos teicóicos são polímeros de um poliol, que pode muito bem ser glicerol ou rubitol.

Esses tipos de polímeros são chamados de glicopolímeros polianiônicos devido à sua riqueza em grupos carregados negativamente. Neles, os monômeros do poliol são ligados por meio de ligações fosfodiéster e associados a ésteres de alanina e grupos glicosil..

Distribuição

Parede celular de bactérias Gram positivas. Por Franciscosp2 [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], do Wikimedia Commons.

Esses ácidos têm sido descritos como constituintes importantes da parede celular de bactérias gram positivas, caracterizados por possuírem uma espessa camada de peptidoglicano..

O peptidoglicano é um polímero constituído por moléculas de ácido N-acetil murâmico e N-acetilglucosamina. Os ácidos teicóicos ligam-se covalentemente a cada resíduo do ácido N-acetil murâmico, dando à parede uma alta densidade de carga negativa..

Além disso, descobriu-se que certos ácidos teicóicos podem se ligar a alguns lipídios presentes nas membranas plasmáticas em bactérias. O produto desta união foi denominado ácido lipoteicóico.

Nesse ponto, é importante mencionar que os diferentes gêneros e espécies existentes de bactérias grandes positivas diferem no tipo de ácidos teicóicos que estão associados às suas paredes e membranas..

Portanto, estes últimos têm sido usados ​​como marcadores úteis para a classificação sorológica e identificação de gêneros e espécies de bactérias Gram positivas..

História

Estudos sobre a função dos poliálcoois citidina difosfato-glicerol e citidina difosfatoribitol (constituintes dos ácidos teicóicos) possibilitaram a detecção desses ácidos pela primeira vez na membrana de bactérias Gram positivas em 1958..

De fato, o isolamento desses poliálcoois permitiu mostrar que tanto o ribitol fosfato quanto o glicerol-fosfato são polímeros formadores. Estes foram chamados de ácidos teicóicos pelo grego "teichos", que significa parede.

Esta designação geral de ácidos teicóicos sofreu modificações à medida que variações estruturais foram descobertas nesses polímeros e em diferentes localizações subcelulares..

No primeiro caso, os termos de ácidos polirribitolfosfato teicóico e ácidos poliglicerolfosfato teicóico foram usados ​​para se referir ao tipo de álcool que formou o polímero..

No entanto, como os polímeros de poliglicerolfosfato foram encontrados associados a membranas de bactérias sem paredes celulares, eles foram chamados de ácidos teicóicos de membrana..

Vários anos depois, quando complexos anfifílicos de ácidos teicóicos foram detectados covalentemente ligados aos glicolipídeos de membrana, surgiu o nome de ácidos lipoteicóicos..

Agora, atualmente, dois nomes finais persistem: ácidos teicóicos e ácidos lipoteicóicos. O primeiro refere-se àqueles que interagem com o peptidoglicano presente nas paredes bacterianas e o segundo refere-se àqueles que se fixam na membrana plasmática por meio de interações hidrofóbicas..

Características

Os ácidos teicóicos, descritos como constituintes importantes da parede celular das bactérias Gram positivas, desempenham inúmeras funções nesse nível..

Além de dar maior sustentação estrutural à parede, conferem-lhe alta densidade de carga negativa. Este último recurso dá a essas bactérias a capacidade de:

- Aumenta a capacidade de aderência aos substratos. Isso graças ao estabelecimento de interações eletrostáticas entre os grupos de polialcoles carregados negativamente e os resíduos carregados positivamente presentes nas moléculas extracelulares..

- Facilitam e controlam a mobilização de cátions divalentes como o magnésio, que, devido à sua carga positiva, são atraídos com mais força para a parede.

Outra função atribuída aos ácidos teicóicos é fornecer tolerância ao estresse por calor e estresse osmótico. Isso se deve ao fato de que as bactérias sem ácido teicóico não podem resistir a altas temperaturas ou crescer em ambientes muito salinos..

Além disso, parece que os ácidos teicóicos sozinhos ou em combinação com o peptidoglicano funcionam como ativadores da resposta imune. Ou seja, eles agem como imunógenos.

Ácidos teicoicos de parede em Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus é uma bactéria Gram positiva distribuída em todo o mundo, responsável por causar uma grande variedade de doenças cutâneas, respiratórias e sanguíneas.

Os ácidos teicóicos associados à parede desta bactéria conferem-lhe propriedades que permitem aumentar a sua patogenicidade..

Algumas dessas propriedades são:

- A alta capacidade de adesão às células epiteliais e mucosas do organismo que infectam, permitindo uma invasão rápida e eficaz.

- Resistência à ação de antibióticos β-lactâmicos, como a penicilina.

- Aumento na aquisição de genes de resistência por transferência horizontal.

Por outro lado, é importante observar que, da mesma forma que aumentam a patogenicidade, são altamente imunogênicos. Ou seja, eles são capazes de ativar rapidamente a resposta imune do hospedeiro ao qual infectam.

Neste sentido:

- Eles estimulam a produção rápida de anticorpos.

- Eles ativam o complemento e favorecem a rápida migração das células do sistema imunológico para o local da infecção.

Por fim, é relevante mencionar que a glicosilação desses ácidos teicóicos também constitui fator determinante das interações patógeno-hospedeiro..

Referências

  1. Armstrong JJ, Baddiley J, Buchanan JG, Carss B. Nucleotides and the bacterial cell wall. Natureza. 1958; 2: 1692-1693.
  2. Brown S, Santa Maria JP, Walker S. Wall Teichoic Acids of Gram-Positive Bacteria. Annu Rev Microbiol. 2013; 67: 1-28.
  3. Critcheley P, Archibald AR, Baddiley. O ácido teicóico intracelular de Lactobacillus arabinosus. Biochem J. 1962; 85: 420-431.
  4. Knox KW, Wicken AJ. Estudos sorológicos dos ácidos teicóicos de Lactobacillus plantarum. Infect Immun. 1972; 6: 43-49.
  5. Rohde M. The Gram-positivo bacteriana cell Wall. Microbiol Spectr. 2019; 7 (3). doi: 10.1128 / microbiolspec.GPP3-0044-2018.
  6. van Dalen R, De La Cruz Diaz JS, Rumpret M, Fuchsberger FF, van Teijlingen NH, Hanske J, Rademacher C, Geijtenbeek TBH, van Strijp JAG, Weidenmaier C, Peschel A, Kaplan DH, van Sorge NM. As células de Langerhans detectam o ácido teicóico da parede de Staphylococcus aureus através da langerina para induzir respostas inflamatórias. mBio. 2019; 10 (3): 1-14.
  7. Estrutura química do ácido teicóico. Por Cvf-ps [domínio público (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], do Wikimedia Commons.

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