Ácidos teicóicos: estrutura, distribuição, história, funções - Ciência - 2023

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o ácidos teicóicos são glicopolímeros polianiônicos que fazem parte da parede celular de bactérias Gram negativas. Os monômeros constituintes desses ácidos são os polialcoles glicerol e o 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.

Muitas funções são atribuídas a esses polímeros, entre as quais a de conferir rigidez à parede e proporcionar 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.

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 estão ligados por ligações fosfodiéster e associados a ésteres de alanina e grupos glicosil.

Distribuição

Esses ácidos têm sido descritos como importantes constituintes 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 estão covalentemente ligados a cada resíduo de ácido N-acetil murâmico, dotando a parede com 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 dessa união foi denominado ácido lipoteicóico.

Neste 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 detectar esses ácidos pela primeira vez na membrana de bactérias Gram positivas em 1958.

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

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

No primeiro caso, os termos ácidos polirribitolfosfato teicóico e ácidos poliglicerolfosfato teicóico foram usados para se referir ao tipo de álcool que compõe 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 os 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 à parede um maior suporte estrutural, conferem-lhe uma alta densidade de carga negativa. Este último recurso dá a essas bactérias a capacidade de:

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

- Facilitar e controlar 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 térmico e osmótico. Isso ocorre porque foi visto 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 peptidoglicano funcionam como ativadores da resposta imune. Ou seja, eles agem como imunógenos.

Ácidos teicóicos 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 elevada 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 da 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.

- Ativam o complemento e favorecem a rápida migração das células do sistema imunológico para a fonte de infecção.

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

Referências

Armstrong JJ, Baddiley J, Buchanan JG, Carss B. Nucleotides and the bacterial cell wall. Natureza. 1958; 2: 1692-1693.
Brown S, Santa Maria JP, Walker S. Wall Teichoic Acids of Gram-Positive Bacteria. Annu Rev Microbiol. 2013; 67: 1-28.
Critcheley P, Archibald AR, Baddiley. O ácido teicóico intracelular de Lactobacillus arabinosus. Biochem J. 1962; 85: 420-431.
Knox KW, Wicken AJ. Estudos sorológicos dos ácidos teicóicos de Lactobacillus plantarum. Infect Immun. 1972; 6: 43-49.
Rohde M. The Gram-positivo bacteriana cell Wall. Microbiol Spectr. 2019; 7 (3). doi: 10.1128 / microbiolspec.GPP3-0044-2018.
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 sentem o ácido teicóico da parede de Staphylococcus aureus através da langerina para induzir respostas inflamatórias. mBio. 2019; 10 (3): 1-14.
Estrutura química do ácido teicóico. Por Cvf-ps [domínio público (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], do Wikimedia Commons.