Concepto de Peptidoglucano
El peptidoglucano, también conocido como mureína, es uno de los componentes principales presentes en la pared celular de la mayoría de las bacterias. Su principal función es preservar la integridad de la célula y resistir a la turgencia, es decir, sin su presencia la célula acabaría por lisar. El peptidoglucano también contribuye para el mantenimiento de una forma celular definida y sustentar otros componentes de la pared celular como proteínas y ácidos teicoicos.
Presente en la pared de las bacterias pero ausente en las archeas, el peptidoglucano constituye una de las principales diferencias entre estos dos dominios procariotas. El peptidoglucano es el único polímero de la pared celular en común entre las baterías Gram positivas y negativas pero la pared celular de las bacterias Gram negativas contienen apenas cerca de un quinto de la cantidad de peptidoglucano comparado con aquella encontrada en la espesa pared celular de las bacterias Gram positivas.
EL peptidoglucano es un heteropolímero constituido por cadenas lineares de residuos de azúcares llamados glucanos y por cortos péptidos que establecen enlaces cruzados entre las cadenas polisacáridas. Estas cadenas están compuestas por residuos alternados de N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico asociadas por enlaces glucosídicos β (1 → 4).
Los cortos péptidos compuestos por entre cuatro o cinco residuos de aminoácidos que establecen los enlaces cruzados entre las cadenas polisacáridas paralelas están anexados a los residuos de ácido N-acetilmuránico. Los péptidos contienen aminoácidos de configuración L y D alternados, siendo la ocurrencia de aminoácidos de configuración D una característica típica del peptidoglucano. En las bacterias Gram negativas como la Escherichia coli, el péptido consiste en L-alanina (el primer aminoácido enlazado al ácido N-aceltimuránico), D-glutamato, ácido diaminopimélico y D-alanina y dos tetrapéptidos vecinos se unen a través de un puente entre un residuo del ácido diaminopimélico a un residuo de D-alamina del péptido adyacente. Por otro lado, en las bacterias Gram positivas como Staphylococcus aureus, el péptido consiste en L-alanina, D-glutamato, L-lisina y D-alanina y un puente de pentaglicina adicional enlaza los tetrapéptidos.
Antibióticos β-lactámicos como las penicilinas y las cefalosporinas interfieren en la biosíntesis del peptidoglucano. Estos antibióticos se unen a transpeptidasas y evitan la formación de enlaces cruzados de los péptidos del peptidoglucano. Así, se forma un peptidoglucano defectuoso y fragilizado, resultando en la lisis de las células bacterianas.
