M. tuberculosis produce tres tipos principales de ácidos micólicos: alfa-, metoxi- y ceto-. Los ácidos alfa-micólicos constituyen al menos el 70% de los ácidos micólicos del organismo y contienen varios anillos de ciclopropano. Los ácidos metoxi-micólicos, que contienen varios grupos metoxi, constituyen entre el 10% y el 15% de los ácidos micólicos del organismo. El 10% a 15% restante de los ácidos micólicos son ácidos ceto-micólicos, que contienen varios grupos cetónicos.
Los ácidos micólicos confieren a M. tuberculosis propiedades únicas que desafían el tratamiento médico. Hacen que el organismo sea más resistente a los daños químicos y a la deshidratación, y limitan la eficacia de los antibióticos y biocidas hidrofílicos. Los ácidos micólicos también permiten a la bacteria crecer en el interior de los macrófagos, ocultándola eficazmente del sistema inmunitario del huésped. La biosíntesis de micolatos es crucial para la supervivencia y la patogénesis de M. tuberculosis. La vía y las enzimas se han dilucidado y descrito en detalle. Están implicadas cinco etapas distintas. Éstas se han resumido de la siguiente manera:
- Síntesis de los ácidos grasos de cadena recta saturados C26 por la enzima sintasa de ácidos grasos-I (FAS-I) para proporcionar la rama α-alquil de los ácidos micólicos;
- Síntesis de los ácidos grasos C56 por FAS-II proporcionando la columna vertebral del meromicolato;
- Introducción de grupos funcionales a la cadena del meromicolato por numerosas ciclopropano sintasas;
- Reacción de condensación catalizada por la policétido sintasa Pks13 entre la rama α y la cadena de meromicolato antes de una reducción final por la enzima corynebacterineae micolato reductasa A (CmrA) para generar el ácido micólico; y
- Transferencia de los ácidos micólicos al arabinogalactán y a otros aceptores como la trehalosa a través del complejo del antígeno 85
Las vías de la sintasa de ácidos grasos I y de la sintasa de ácidos grasos II que producen los ácidos micólicos están unidas por la enzima beta-cetoacil-(proteína portadora de acil) sintasa III, a menudo designada como mtFabH. Los nuevos inhibidores de esta enzima podrían utilizarse como agentes terapéuticos.
Los ácidos micólicos muestran interesantes propiedades de control de la inflamación. Los ácidos micólicos naturales promovieron una clara respuesta tolerogénica en el asma experimental. Sin embargo, los extractos naturales son químicamente heterogéneos e inflamatorios. Mediante síntesis orgánica, se pudieron obtener los diferentes homólogos de la mezcla natural en forma pura y se probó su actividad biológica. Una subclase resultó ser un supresor muy bueno del asma, a través de un modo de acción totalmente nuevo. Estos compuestos se están investigando en la actualidad. Una segunda subclase desencadenó una respuesta inmunitaria celular (Th1 y Th17), por lo que se están realizando estudios para utilizar esta subclase como adyuvante para la vacunación.
La estructura exacta de los ácidos micólicos parece estar estrechamente relacionada con la virulencia del organismo, ya que la modificación de los grupos funcionales de la molécula puede conducir a una atenuación del crecimiento in vivo. Además, los individuos con mutaciones en los genes responsables de la síntesis de los ácidos micólicos presentan un cording alterado.