Celwandvorming is een cruciaal proces bij de bacteriële deling. Het blokkeren van de vorming van celwanden kan de bacteriële deling stoppen door de vorming van nieuwe celwanden te voorkomen, wat uiteindelijk tot celdood kan leiden. Hier is hoe het werkt:

1. Remming van de synthese van peptidoglycaan :De bacteriële celwand bestaat voornamelijk uit peptidoglycaan, een polymeer dat bestaat uit afwisselende eenheden van N-acetylglucosamine (NAG) en N-acetylmuraminezuur (NAM). De synthese van peptidoglycaan omvat verschillende stappen, waaronder de productie van voorlopers, polymerisatie van deze voorlopers en verknoping van de polymeerstrengen. Het blokkeren van een van deze stappen kan de celwandvorming verstoren.

- β-lactam-antibiotica :Antibiotica zoals penicilline en cefalosporines remmen de transpeptidatiereactie, die cruciaal is voor het verknopen van peptidoglycaanstrengen. Dit leidt tot een verzwakte celwand die de interne turgordruk van de cel niet kan weerstaan, wat resulteert in cellyse.

- Glycopeptide-antibiotica :Antibiotica zoals vancomycine interfereren met de polymerisatie van peptidoglycaanvoorlopers door te binden aan het D-Ala-D-Ala-uiteinde van het NAM-molecuul. Dit voorkomt de toevoeging van nieuwe NAG-NAM-eenheden aan de groeiende peptidoglycaanketen.

2. Verstoring van de celwandintegriteit :Bepaalde antimicrobiële middelen kunnen de bestaande celwand rechtstreeks beschadigen, wat kan leiden tot verzwakking of breuk ervan.

- Lysozym :Lysozym is een enzym dat de β(1-4)-glycosidische bindingen tussen NAG- en NAM-residuen kan afbreken, waardoor de celwand wordt afgebroken.

- Daptomycine :Daptomycine is een antibioticum dat zich aan het celmembraan van bacteriën bindt, waardoor de functie ervan wordt verstoord. Dit kan leiden tot het lekken van celinhoud en uiteindelijk tot celdood.

3. Remming van de celwandbiosynthese :Sommige antimicrobiële middelen kunnen de synthese van celwandcomponenten verstoren.

- Bacitracine :Bacitracine remt de defosforylering van undecaprenylpyrofosfaat, een lipidedrager die betrokken is bij de synthese van peptidoglycaanvoorlopers. Dit verstoort de productie van deze voorlopers en beïnvloedt bijgevolg de celwandvorming.

- Fosfomycine :Fosfomycine blokkeert de synthese van UDP-N-acetylmuraminezuur (UDP-NAM), een essentiële voorloper voor de biosynthese van peptidoglycaan. Zonder voldoende UDP-NAM kan de cel geen nieuwe celwanden bouwen.

Door de celwandvorming te blokkeren, voorkomen deze antimicrobiële middelen de deling van bacteriële cellen, wat leidt tot de dood of remming van de bacteriegroei. Dit is de basis voor het gebruik van veel antibiotica bij de behandeling van bacteriële infecties.