El peptidoglicano o mureína constituye la estructura básica de la pared celular de las bacterias y es ligeramente diferente en bacterias Gram-Positivas y Gram-Negativas, aunque en ambas está formado por los mismos componentes, una secuencia alternante de N-acetil-glucosamina (NAG) y acido acetil-murámico (NAM), unidos mediante un enlace B-1,3.
El N-acetilmurámico esta unido a un tetrapéptido, segmento de 4 aminoácidos que marca la diferencia entre las bacterias Gram-Positivas y las Gram-Negativas. En las primeras los tetrapéptidos se conectan entre sí a través de puentes de pentaglicina (pentapéptido formado por cinco glicinas), mientras que en las segundas, se enlazan directamente.
El peptidoglicano es una macromolécula -una de las más grandes que se conocen- con uniones entrecruzadas que conceden rigidez a la envoltura celular, al punto de ser comparada con una jaula que rodea la célula en su totalidad. Se encuentra en todas las eubacterias, excepto en la Chlamydia y el Mycoplasma.
Estas eubacterias son denominadas también bacterias verdaderas, y se conforman de células procariotas. Algunos de estos organismos microscópicos pueden alterar la salud de los seres humanos, como por ejemplo la E-coli y la salmonela, presentes en carnes, huevos y vegetales mal cocinados. Otras en cambio son muy provechosas para el organismo, con las que habitualmente se hallan en el yogurt. También las hay apropiadas para el tratamiento del agua, el procesamiento del vino y ciertos lácteos como el queso.
Responsabilidad del Peptidoglicano o mureína
Específicamente la pared celular -el peptidoglicano y los otros compuestos que intervienen en su síntesis- es la responsable de lo que le sucede al colorante utilizado en la Tinción de Gram (técnica empleada en bacteriología), la propiedad de teñirse o no de violeta oscuro (Gram-Positivas o Gram-Negativas) es un criterio importante en la correlación con otras propiedades bacterianas. Pocos organismos son Gram-Variables.
Bacterias Gram Positivas
Estas moléculas cargadas negativamente se cree que están involucradas en la concentración de iones metálicos de los alrededores. Unidos a ellas están los ácidos teicoicos y los aminoácidos, que son distintos entre especies. Es frecuente la presencia de los aminoácidos L-Diaminopimelico o D-Lisina.
La pared celular (peptidoglicano) o red de mureína en las bacterias Gram-Positivas es gruesa, llega a desarrollar hasta 40 capas y es única, por lo que constituye un rasgo taxonómico.
Bacterias Gram Negativas
En las Gram-Negativas, el peptidoglicano o mureína presenta una sola capa y su constitución es igual en todas las bacterias, contiene meso-diaminopimélico y grandes cantidades de lipoproteínas y lipopolisacáridos, por lo que en su formación se hace necesario el ion Ca++ para mantener la estabilidad de los mismos. En este grupo de bacterias, la mureína puede ser atacada utilizando lisozima (enzima bactericida que previene infecciones). Cuando se les trata con etilen-diamino-tetracetico (EDTA), liberan una parte de los lipopolisacáridos y permiten la acción de la enzima.
Efecto de la lisozima en el peptidoglicano
La lisozima es una enzima contenida en el liquido lagrimal, secreción nasal y en la clara del huevo, recientemente también se ha extraído de bacterias y bacteriófagos. Esta enzima tiene la propiedad de romper el enlace beta glucosidico del peptidoglicano. En otras palabras, destruye la pared celular y deja a la membrana celular o protoplasto expuesto, por lo que la bacteria se hace sensible a la tonicidad del medio, proceso conocido como fenómeno de aclaración.
Este no sería problema en medios hipertónicos o isotónicos, pero sí en medios hipotónicos, donde el protoplasto estalla y deja restos de membrana citoplasmática, llamados fantasmas.
En esencia, la membrana citoplasmática es una lámina fina y alterable, que cubre a la célula. Su función es separar del exterior el medio interno celular y controlar el paso de sustancias.
Efecto diferente al de la lisozima lo produce la penicilina, que impide la unión transversal o puente interpeptídico, pero no la elongación del polímero.
Membrana externa
En las bacterias Gram-Negativas el peptidoglicano o mureína está acompañado por una capa semejante a la membrana celular, a la que se ha denominado membrana externa. Está conformada en su parte externa por el lípido A del lipopolisacárido y en su parte interna por fosfolípidos. Esta membrana se conecta con el peptidoglicano a través de la llamada lipoproteína de Braun y cumple funciones mecánicas y fisiológicas.
Ahora bien, el espacio que va desde la membrana plasmática hasta la membrana externa es conocido como espacio periplásmico, es de consistencia gelatinosa y contiene abundantes enzimas, entre ellas las encargadas de transformar compuestos inorgánicos como los nitratos. En sus numerosas bacterias también se encuentran las depolimerasas, que actúan sobre biopolímeros como las proteasas y nucleasas, entre otros.
En el espacio periplásmico se ubican sensores químicos que denotan las variaciones ambientales.
En las bacterias Gram-Positivas no existe el espacio periplásmico, pero se cumplen funciones similares desde la parte interna de la mureína, donde mediante fuerzas electrostáticas se retienen moléculas de enzimas equivalentes a las del espacio periplasmático en las Gram-Negativas.
Deja una respuesta