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Tinción de Gram y estructura de la pared celular
Las bacterias se diferencian en dos grandes grupos Gram positivas y Gram negativas, esta diferenciación está directamente relacionada con el color final al hacer el procedimiento de tinción de Gram.
En principio todos los tipos de bacteria son coloreados con cristal violeta o violeta de genciana para luego decolorarlos con alcohol-acetona, finalmente se utiliza un colorante de contraste como la fuscina o safranina que colorea rojo.
Una vez terminada la tinción las bacterias Gram positivas presentan un color violeta, este resultado se debe a que estas poseen una pared celular muy gruesa con múltiples capas de péptidoglicano al aplicar el alcohol-acetona las bacterias se deshidratan y producen el cierre de los poros de las paredes impidiendo la salida del complejo cristal violeta-yodo.
La envoltura celular
En términos generales la envoltura celular de las bacterias Gram positivas posee los siguientes componentes:
– Una capa gruesa de peptidoglicano denominada pared externa
– Periplasma o espacio periplasmático
– Membrana citoplasmática
– Ácidos teicoicos y lipoproteicos, que tiene la función de agentes quelantes y de adherencia.
– Polisacáridos en la cápsula.
Además, tanto en bacterias Gram positivas como Gram negativas existe una capa superficial cristalina nombrada capa S, que en las bacterias Gram positivas está unida a la capa de peptidoglicano.
La pared externa de las bacterias Gram positivas
La pared externa es una gruesa capa de peptidoglicano que se encuentra unida a ácidos teicoicos, la superficie externa de la pared de peptidoglicano en las bacterias Gram positivas suele estar cubierta con proteínas de diferentes tipos. Para la identificación de las diferentes especies de bacterias Gram positivas se suelen utilizar las proteínas y ácidos teicoicos que tienen diferentes composiciones.
La pared externa de las bacterias Gram positivas ejerce un efecto protector o de resistencia frente a varios antibióticos, sobre todo a los que actúan sobre la pared de peptidoglicano debido a que dificulta que el antibiótico llegue al interior de la célula y ejerza su efecto antibacteriano. Otro efecto que tiene la pared de las bacterias Gram positivas es la dificultad de transmisión de resistencia entre bacterias a través de plásmidos.
En la pared de las bacterias Gram positivas no existe la endotoxina, característica de las bacterias Gram negativas, sin embargo, la presencia de las bacterias en tejidos y sangre producen síntomas similares a los de shock séptico. Al parecer fragmentos de peptidoglicanos y ácidos teicoicos tiene una función similar a los lipopolisacaridos de las bacterias Gram negativas en los procesos de infección.
Peptidoglicano
La pared celular de las bacterias Gram positivas tiene una capa rígida compuesta de peptidoglicano (mureína) que es la encargada de la resistencia de la pared celular y está formada por finas láminas compuestas por dos derivados de azúcares, estos dos componentes se ensamblan entre sí por puentes peptídicos a través de los aminoácidos para constituir un arreglo repetitivo que se denomina tetrapéptido de glicano. Los enlaces glicosidicos que unen los azúcares en las cadenas son muy fuertes, pero las cadenas por sí solas no pueden conferir rigidez en todas la direcciones es cuando las cadenas se entrecruzan mediante puentes peptídicos se logra la rigidez característica de la pared.
Existe una gran variedad de tipos de péptidoglicano, las variaciones más relevantes están relacionadas con los puentes interpeptídicos que unen los aminoácidos, el tipo y número de estos puentes depende del tipo de organismo, actualmente se conocen más de 100 tipos diferentes de estos puentes.
El peptidoglicano por ser una estructura porosa otorga forma y rigidez a la célula y evita que la célula estalle en medio hipotónicos, esta característica de la pared celular le permite el paso de nutrientes desde el exterior y el movimiento de enzimas catalíticas y productos de secreción hacia el exterior de la célula.
Ácidos teicoicos
Los ácidos teicoicos solamente se presentan en las bacterias Gram positivas, estos ácidos son polisacáridos que se unen al ácido N-acetil murámico del peptidoglicano. Algunos ácidos teicoicos tienen unidos lípidos denominados ácidos lipoteicoicos, estos están embebidos en la membrana plasmática y tienen como función estabilizar la pared.
Los ácidos teicoicos por tener una carga negativa ayudan a mantener la carga negativa neta de la superficie de las bacterias y por esta razón pueden intervenir en el paso de iones a través de la pared celular.
Existe también evidencia de que los ácidos teicoicos participan en la regulación de las autolisisnas que son enzimas hidrolíticas que renuevan la pared celular, por otra parte se ha encontrado que estos ácidos pueden ser sitios de fijación de fagos.
Bibliografía
Madigan., M, Martinko., J, Parlker., J. (2004)
Mora., X. (2012)
Pírez., M. (2018)
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