asam teikoik yang glucopolímeros polyanionic yang merupakan bagian dari dinding sel bakteri gram negatif. Monomer penyusun asam ini adalah polialkol gliserol dan ribitol, yang dihubungkan melalui ikatan fosfodiester.
Mereka telah diklasifikasikan menjadi asam teikoat dan asam lipoteichoic berdasarkan komposisi dan lokasinya di dalam sel bakteri. Yang pertama berinteraksi dengan peptidoglikan yang ada di dinding sel, sedangkan yang terakhir berlabuh ke lapisan ganda lipid berkat hubungannya dengan lipid.
Struktur kimia asam teichoic. Oleh Cvf-ps [Domain publik (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons.
Banyak fungsi yang telah dikaitkan dengan polimer ini, di antaranya adalah memberikan kekakuan pada dinding dan memberikan kepadatan muatan negatif yang tinggi . Yang terakhir ini dapat membantu mempercepat banyak proses fisiologis seperti peningkatan mobilisasi ion divalen seperti magnesium.
Indeks artikel
Struktur
Asam teikoat adalah polimer dari poliol, yang mungkin berupa gliserol atau rubitol.
Jenis polimer ini disebut glikopolimer polianionik karena kaya akan gugus bermuatan negatif. Di dalamnya, monomer poliol dihubungkan melalui ikatan fosfodiester dan terkait dengan ester alanin dan gugus glikosil.
Distribusi
Dinding sel bakteri Gram positif. Oleh Franciscosp2 [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], dari Wikimedia Commons.
Asam ini telah digambarkan sebagai konstituen penting dari dinding sel bakteri gram positif, ditandai dengan memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal.
Peptidoglikan adalah polimer yang terdiri dari asam N-asetil muramat dan molekul N-asetilglukosamin. Asam teikoat terikat secara kovalen pada setiap residu asam N-asetil muramat, memberikan dinding dengan kerapatan muatan negatif yang tinggi.
Selain itu, telah ditemukan bahwa asam teichoic tertentu dapat mengikat beberapa lipid yang ada dalam membran plasma pada bakteri. Produk dari penyatuan ini disebut asam lipoteichoic.
Pada titik ini, penting untuk disebutkan bahwa genus yang berbeda dan spesies bakteri positif besar yang ada berbeda dalam jenis asam teikoat yang terkait dengan dinding dan membrannya.
Oleh karena itu, yang terakhir telah digunakan sebagai penanda yang berguna untuk klasifikasi serologis dan identifikasi genera dan spesies bakteri Gram positif.
Sejarah
Studi tentang fungsi polialkohol cytidine diphosphate-gliserol dan cytidine diphosphatoribitol (konstituen asam teichoic) memungkinkan untuk mendeteksi asam ini untuk pertama kalinya dalam membran bakteri Gram positif pada tahun 1958.
Faktanya, isolasi polialkohol ini memungkinkan untuk menunjukkan bahwa ribitol fosfat dan gliserol-fosfat keduanya membentuk polimer. Ini disebut asam teichoic oleh “teichos” Yunani yang berarti dinding.
Penunjukan umum asam teikoat ini telah mengalami modifikasi karena variasi struktural telah ditemukan pada polimer ini dan lokasi subseluler yang berbeda.
Dalam contoh pertama, istilah asam teikoat poliribitholfosfat dan asam teikoat poligliserolfosfat digunakan untuk merujuk pada jenis alkohol yang membentuk polimer.
Namun, karena polimer poligliserolfosfat ditemukan terkait dengan membran bakteri tanpa dinding sel, mereka disebut asam teikoat membran.
Beberapa tahun kemudian, ketika kompleks amfifilik asam teikoat terdeteksi terikat secara kovalen dengan glikolipid membran, nama asam lipoteikoat muncul.
Sekarang, saat ini, dua nama akhir bertahan: asam teichoic dan asam lipoteichoic. Yang pertama mengacu pada mereka yang berinteraksi dengan peptidoglikan yang ada di dinding bakteri dan yang kedua mengacu pada mereka yang berlabuh ke membran plasma melalui interaksi hidrofobik.
Fitur
Asam teikoat yang telah digambarkan sebagai konstituen penting dari dinding sel bakteri Gram positif melakukan banyak fungsi pada tingkat ini.
Selain memberikan dukungan struktural yang lebih besar pada dinding, mereka menyediakannya dengan kerapatan muatan negatif yang tinggi. Fitur terakhir ini memberi bakteri ini kemampuan untuk:
– Meningkatkan kemampuan untuk menempel pada substrat. Ini berkat pembentukan interaksi elektrostatik antara kelompok bermuatan negatif dari polialkol dan residu bermuatan positif yang ada dalam molekul ekstraseluler.
– Memfasilitasi dan mengontrol mobilisasi kation divalen seperti magnesium, yang karena muatan positifnya, tertarik lebih kuat ke arah dinding.
Fungsi lain yang dikaitkan dengan asam teichoic adalah untuk memberikan toleransi terhadap stres termal dan stres osmotik. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa bakteri yang kekurangan asam teikoat tidak dapat bertahan pada suhu tinggi atau tumbuh di lingkungan yang sangat asin.
Lebih lanjut, tampak bahwa asam teikoat sendiri atau dalam kombinasi dengan peptidoglikan berfungsi sebagai aktivator respon imun. Artinya, mereka bertindak sebagai imunogen.
Asam teikoat dinding di Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus adalah bakteri Gram positif yang tersebar di seluruh dunia, bertanggung jawab menyebabkan berbagai macam penyakit kulit, pernapasan, dan darah.
Asam teichoic yang terkait dengan dinding bakteri ini memberikan sifat yang memungkinkannya meningkatkan patogenisitasnya.
Beberapa properti tersebut adalah:
– Kapasitas adhesi yang tinggi ke sel epitel dan mukosa organisme yang diinfeksinya, memungkinkan invasi yang cepat dan efektif.
– Resistensi terhadap aksi antibiotik -laktam seperti penisilin.
– Peningkatan perolehan gen resistensi dengan transfer horizontal.
Di sisi lain, penting untuk dicatat bahwa dengan cara yang sama bahwa mereka meningkatkan patogenisitas, mereka sangat imunogenik. Artinya, mereka mampu dengan cepat mengaktifkan respon imun dari inang yang mereka infeksi.
Dalam arti ini:
– Merangsang produksi antibodi yang cepat.
– Mereka mengaktifkan komplemen dan mendukung migrasi cepat sel-sel sistem kekebalan ke sumber infeksi.
Akhirnya, relevan untuk disebutkan bahwa glikosilasi asam teikoat ini juga merupakan faktor penentu interaksi patogen-inang.
Referensi
- Armstrong JJ, Baddiley J, Buchanan JG, Carss B. Nukleotida dan dinding sel bakteri. Alam. 1958; 2: 1692-1693.
- Brown S, Santa Maria JP, Walker S. Dinding Asam Teichoic Bakteri Gram-Positif. Annu Rev Microbiol. 2013; 67: 1-28.
- Critcheley P, Archibald AR, Baddiley. Asam teichoic intraseluler dari Lactobacillus arabinosus. Biokimia J. 1962; 85: 420-431.
- Knox KW, Wicken AJ. Studi serologis pada asam teichoic dari Lactobacillus plantarum. Menginfeksi Imun. 1972; 6: 43-49.
- Rohde M. Dinding sel bakteri Gram-positif. Spektrum Mikrobiol. 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. Sel Langerhans Merasakan Staphylococcus aureus Dinding Asam Teichoic melalui Langerin Untuk Menginduksi Respon Peradangan. mBio. 2019; 10 (3): 1-14.
- Struktur kimia asam teichoic. Oleh Cvf-ps [Domain publik (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons.
