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M. A tuberculose produz três tipos principais de ácidos micólicos: alfa, metoxi-, e keto-. Os ácidos alfa-micólicos constituem pelo menos 70% dos ácidos micólicos do organismo e contêm vários anéis ciclopropano. Os ácidos metoxi-micólicos, que contêm vários grupos metoxi, constituem entre 10% e 15% dos ácidos micólicos do organismo. Os restantes 10% a 15% dos ácidos micólicos são ácidos ceto-micólicos, que contêm vários grupos cetônicos.
Os ácidos micólicos conferem ao M. tuberculosis propriedades únicas que desafiam o tratamento médico. Eles tornam o organismo mais resistente a danos químicos e desidratação, e limitam a eficácia dos antibióticos hidrofílicos e biocidas. Os ácidos micólicos também permitem que a bactéria cresça dentro dos macrófagos, escondendo-a efetivamente do sistema imunológico do hospedeiro. A biossíntese do micolato é crucial para a sobrevivência e patogênese da M. tuberculosis. O caminho e as enzimas foram elucidados e relatados em detalhes. Cinco estágios distintos estão envolvidos. Estes foram resumidos como se segue:
- Síntese dos ácidos graxos saturados C26 de cadeia reta pela enzima síntese de ácido graxo I (FAS-I) para fornecer o ramo α-alkyl dos ácidos micólicos;
- Síntese dos ácidos graxos C56 pela FAS-II fornecendo a espinha dorsal do meromicolato;
- Introdução de grupos funcionais à cadeia do meromicolato por numerosas ciclo-propano sintases;
- Reacção de condensação catalisada pela politase sintetase Pks13 entre o ramo α e a cadeia de meromicolatos antes de uma redução final pela enzima corynebacterineae mycolate mycolate reductase A (CmrA) para gerar o ácido micólico; e
- Transferência de ácidos micólicos para arabinogalactan e outros aceitadores como a trehalose através do complexo de antígenos 85
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As vias de síntese de ácidos graxos I e II que produzem ácidos micólicos estão ligadas pela enzima beta-cetoacil-(acyl-carrier-protein) synthase III, frequentemente designada como mtFabH. Novos inibidores desta enzima poderiam ser usados como agentes terapêuticos.
Os ácidos micólicos mostram propriedades interessantes no controle da inflamação. Uma resposta tolerogênica clara foi promovida pelos ácidos micólicos naturais na asma experimental. Os extratos naturais são, porém, quimicamente heterogêneos e inflamatórios. Por síntese orgânica, os diferentes homólogos da mistura natural puderam ser obtidos em forma pura e testados para atividade biológica. Uma subclasse provou ser um muito bom supressor da asma, através de um modo de acção totalmente novo. Estes compostos estão agora sob investigação adicional. Uma segunda subclasse desencadeou uma resposta imunitária celular (Th1 e Th17), pelo que estão em curso estudos para utilizar esta subclasse como adjuvante para a vacinação.
A estrutura exacta dos ácidos micólicos parece estar intimamente ligada à virulência do organismo, uma vez que a modificação dos grupos funcionais da molécula pode levar a uma atenuação do crescimento in vivo. Além disso, indivíduos com mutações nos genes responsáveis pela síntese de ácido micólico exibem uma gravação alterada.