peptidoglicano

O peptidoglicano (mureína) consiste em resíduos de açúcares alternados de N-acetilglicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM), unidos por ligações glicosídicas beta-1,4, com cadeias peptídicas curtas ligadas entre si por transpeptidação (catalisada pelas proteínas ligadoras de penicilina, PBPs). As bactérias gram-positivas têm uma camada espessa de peptidoglicano (múltiplas camadas, frequentemente com ácidos teicoicos embutidos) que retém o corante cristal violeta, enquanto as bactérias gram-negativas têm uma camada fina de peptidoglicano situada entre as membranas interna e externa, o que contribui para sua resistência a certos antibióticos e para suas propriedades de coloração diferentes. A síntese do peptidoglicano ocorre em três etapas: (1) síntese citoplasmática do precursor NAM-pentapeptídeo, (2) transporte através da membrana por meio do carreador bactoprenol, (3) polimerização e ligação cruzada por transglicosilases e transpeptidases (PBPs) no espaço periplasmático/parede celular. Do ponto de vista clínico, a síntese do peptidoglicano é o alvo de importantes classes de antibióticos: os beta-lactâmicos (penicilinas, cefalosporinas, carbapenêmicos) inibem a ligação cruzada pela transpeptidase (PBP); a vancomicina se liga à extremidade D-Ala-D-Ala do pentapeptídeo, bloqueando a transpeptidação e a transglicosilação; a bacitracina inibe a desfosforilação do carreador bactoprenol. Fragmentos de peptidoglicano (muramil dipeptídeos) são reconhecidos por receptores imunes inatos do hospedeiro (NOD1/NOD2), desencadeando respostas inflamatórias, e podem ativar o complemento e estimular febre (liberação de pirogênio endógeno por macrófagos). A lisozima presente nas lágrimas, na saliva e em secreções cliva as ligações beta-1,4, proporcionando defesa antibacteriana inata; bactérias sem peptidoglicano (p. ex., Mycoplasma) são intrinsecamente resistentes aos beta-lactâmicos e à lisozima. As micobactérias têm peptidoglicano e, além dele, uma camada singular de ácido micólico, que altera a suscetibilidade aos antibióticos. Compreender a estrutura do peptidoglicano é essencial para explicar os mecanismos de ação dos antibióticos, os mecanismos de resistência bacteriana (p. ex., PBPs alteradas no MRSA, D-Ala-D-Lac alterado no VRE) e as diferenças na coloração de Gram.