Pared celular de bacterias Gram-negativas: peptidoglicano, membrana externa y LPS

Estructura y Composición de la Pared Celular en Bacterias Gram-negativas

La pared celular de las bacterias Gram-negativas es compleja y multiestratificada. Está formada principalmente por los siguientes componentes:

1. Peptidoglicano

• Solo supone el 10% del total de la pared celular.
• Presenta 1-2 capas, con un grosor de 1-3 nm.
• Además, el grado de entrecruzamiento es muy bajo.

2. Membrana Externa

Casi la totalidad de la pared está representada por la membrana externa. Esta capa es una segunda bicapa lipídica, pero a diferencia de la membrana plasmática, no está compuesta solo por fosfolípidos y proteínas, sino que también contiene polisacáridos. Los lípidos y los polisacáridos están unidos en la membrana externa y se presentan formando un complejo, por lo que esta membrana también se denomina capa de lipopolisacárido o LPS.

Tiene un grosor de 7-8 nm y es muy asimétrica. Posee una cara externa, donde se encuentran los LPS, y una cara interna, con fosfolípidos similares a los de la membrana plasmática. También está presente la lipoproteína de Braun, que ancla la membrana externa al peptidoglicano (PG), y zonas de adhesión a la membrana plasmática, que podrían ser puntos de transporte.

2.1. Componentes de la Membrana Externa: Porinas

Las porinas son proteínas transmembrana que forman canales acuosos en la membrana externa, permitiendo el paso de moléculas pequeñas.

2.2. Lipopolisacárido (LPS)

El Lipopolisacárido (LPS), también conocido como antígeno O (AgO), es un componente crucial de la membrana externa de las bacterias Gram-negativas. Está formado por:

• Lípido A

  Es un dímero de glucosamina-fosfato, unido por un enlace β-1-6, con el grupo amino del carbono 2 libre, esterificado con ácidos grasos de cadena larga, tanto normales como ramificados (como caproico, láurico, palmítico, esteárico, mirístico, etc.). Este Lípido A es el que proporciona la endotoxicidad y está presente tanto en microorganismos patógenos como no patógenos. También presenta grupos fosfato.

• Núcleo del Polisacárido

  Se divide en núcleo interno y externo:

  • Núcleo interno: Compuesto por cetodesoxioctano (KDO) y azúcares de 7 átomos de carbono.
  • Núcleo externo: Formado por hexosas (glucosa, galactosa) y NAG (N-acetilglucosamina).

  Este núcleo del polisacárido también contiene de 3 a 8 grupos fosfato que confieren carga negativa a la pared.

• Cadena Lateral (Polisacárido O o Antígeno O)

  Está unida al núcleo del polisacárido y está formada por galactosa, glucosa, ramnosa y manosa, así como uno o más desoxi-azúcares poco frecuentes como abecuosa, tivelosa, colitosa o paratosa. Estos azúcares se unen entre sí formando secuencias de 4 o 5 unidades (tetra- o pentasacárido), que a menudo están ramificadas.

  La repetición de esta secuencia de azúcares da lugar a la formación de un largo polisacárido O. Es fácilmente reconocible por los anticuerpos que induce, pero es altamente mutable, lo que le permite escapar a las defensas del huésped. Es característica de cepa, no de especie. Por ejemplo, en Salmonella enteritidis hay más de 600 quimiotipos.