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Composição da Parede Celular Bacteriana: Peptidoglicano, Coloração de Gram e Ação da Penicilina

Peptidoglicano (Mureína)

A membrana bacteriana frágil da maioria das eubactérias é circundada por uma parede celular composta de peptidoglicano, também chamado mureína. O peptidoglicano consiste em dois aminoaçucares com uma cadeia de cinco aminoácidos estendendo-se de um deles. Aminoaçucares são açucares com um grupo amina substituindo um hidroxila em um átomo de carbono. Unidades individuais ligam-se em cadeias por ligações glicosídicas (remoção de água). Essas cadeias são entrelaçadas por ligações peptídicas entre os aminoácidos.

Coloração de Gram

A parede celular é frequentemente a primeira característica usada para identificar e classificar bactérias. A coloração de Gram usa corante roxo (violeta de cristal ou azul de metileno), seguido de solução de iodo de Gram. As bactérias são então enxaguadas com descolorante (etanol e acetona) e contra-coradas com corante rosa (fucsina básica ou safranina). Após a coloração, bactérias Gram-positivas (ex: Staphylococcus aureus) aparecem roxas, pois sua parede mais espessa retém o complexo violeta de cristal-iodo. Bactérias Gram-negativas (ex: Escherichia coli) aparecem rosas, pois sua parede fina retém apenas o corante rosa.

Coloração de Ziehl-Neelsen (Álcool-Ácido Resistente)

Algumas bactérias medicamente importantes possuem revestimento ceroso sobre a parede celular, resultando em coloração Gram-positiva fraca. Incluem Mycobacterium (lepra e tuberculose). Na coloração ácido-álcool resistente, usa-se corante vermelho (carbolfucsina), enxágue descolorante com álcool-ácido e contra-coloração com azul de metileno. Bactérias ácido-álcool resistentes aparecem vermelhas em fundo roxo, pois resistem à descoloração.

Ação da Penicilina

Muitos antibióticos atacam a síntese da parede celular bacteriana. O mais famoso é a penicilina. Bactérias usam enzimas para desligar cadeias de peptidoglicano permitindo crescimento após fissão binária, depois reconectam-nas a novas cadeias. A penicilina ataca especificamente a enzima que religa as cadeias, causando ruptura da bactéria pela tensão sobre sua membrana frágil. Como humanos e eucariotos não possuem parede de peptidoglicano nem as enzimas de síntese bacteriana, a penicilina ataca a bactéria preservando o hospedeiro. Contudo, alguns indivíduos desenvolvem resposta alérgica potencialmente fatal.

Penicillinase

A penicilina é um composto natural produzido por fungos do gênero Penicillium. Não surpreende que a presença natural de penicilina tenha resultado na capacidade de algumas bactérias contrabalancearem este composto. A penicillinase é uma enzima que quebra uma característica específica na estrutura da penicilina e compostos relacionados. É codificada em plasmídeos (pedaços curtos de DNA que replicam independentemente do genoma bacteriano e podem ser transmitidos entre bactérias). Cepas produtoras de penicillinase tornaram-se cada vez mais comuns com o uso generalizado e indiscriminado destes antibióticos.

Bactérias sem Peptidoglicano

O gênero Mycoplasma é único por não possuir parede celular. Superam a fraqueza da membrana incorporando esteróis (adquiridos do hospedeiro, pois não os fabricam). Membros do gênero Chlamydia também desviam da norma usando proteínas no lugar do peptidoglicano.