De lipopolysackarider (LPS) är de viktigaste komponenterna i cellväggen hos gramnegativa bakterier (75% av ytan). LPS är komplexa kombinationer av lipider och kolhydrater som är mycket viktiga för att bibehålla bakteriernas livskraft och överlevnad.
Dessa bakteriella ämnen, även kallade endotoxiner, distribueras i alla miljöer, från bakterier i jorden, luft, vatten och djurfoder. Å andra sidan finns de i tarm-, vaginal- och orofaryngeal bakterieflora och förorenar ett stort antal människors produkter..
Observera också att lipopolysackarider är kraftfulla inducerare av proinflammatoriska ämnen såsom cytokininer, fria radikaler och produkter härledda från arakidonsyra..
Artikelindex
LPS är ganska komplexa ämnen med höga molekylvikter, som varierar kemiskt mellan de olika grupperna av gramnegativa bakterier. De är mycket besläktade med leukocyter, på detta sätt när de kommer in i blodet håller de fast vid dem, huvudmålet är makrofager.
Produktionen av överdrivna cytokininer kan orsaka allvarliga kliniska tillstånd såsom sepsis och septisk chock. Vidare är LPS involverad i modellering av patofysiologin hos andra sjukdomar, såsom hemolytiskt uremiskt syndrom..
LPS är ansvariga för att orsaka våldsamma inflammatoriska reaktioner hos människor, varför de är toxiner som finns i kroppen (endotoxiner).
I allmänhet kommer lipolysackarider inte in i cirkulationssystemet genom tarmen på grund av de snäva korsningarna som bildar tarmepitelet. Men när dessa fackföreningar äventyras finns tarmpermeabilitet, de orsakar skador och påskyndar inflammatoriska processer.
LPS har immunogen och endotoxisk verkan och deltar i aktiveringen av immunsystemet och i förmedling av vidhäftning till bakterier. Dessutom representerar de en virulensfaktor som bidrar till den patogena processen och undvikandet av immunsvaret..
När det gäller deras struktur kan man säga att de är heterogena molekyler, eftersom de består av en hydrofil region som består av polysackarider och en lipofil som kallas lipid A.
Den första är den mest yttre i förhållande till bakteriekroppen, bestående av en stor mängd polysackarider med grenar, som också är komplexa och mycket specifika för bakteriearten, även känd som O-antigen. polysackarider mindre komplex, kallad "kärna" eller kärna av oligosackarider.
Den senare, i sin yttersta region, presenterar vanliga sockerarter såsom D-glukos, D-Galaktos, N-acetyl D-glukosamin och N-acetyl D-galaktosamin och dess inre del med mindre vanliga sockerarter såsom heptoser.
Denna polysackaridregion binder till lipiddelen av molekylen (Lipid A) genom 3-keto-2-dexocioctonic syra (Kdo). Dessutom är lipid A kovalent bunden till det yttre membranet.
Regionen av lipid A består av en disackarid som i allmänhet är bisfosforylerad, acylerad med sex fettsyror som kan ha 12 till 14 kolatomer. Detta känns igen på ett specifikt och känsligt sätt av komponenter av medfödd immunitet (fagocyter) och representerar det immunreaktiva centrumet för LPS och en virulensfaktor..
Det finns LPS som innehåller i sin struktur ovannämnda regioner, delen av lipid A, en kärna av oligosackarider och antigen O, de kallas LPS S eller släta lipopolysackarider.
Å andra sidan kallas de i vilka O-antigenet är frånvarande LPS R eller grova lipolysackarider eller även lipo-oligosackarider..
Huvudfunktionen för LPS i bakterier är att ge viss resistens mot matsmältningen genom gallblåsans gall. Även om LPS, även om de är kemiskt olika från fosfolipider, har liknande fysikaliska egenskaper; på detta sätt kan de delta på samma sätt i bildandet av ett membran.
Även om LPS inte har toxicitet i sig, orsakas den toxiska effekten av deras bindning med monocyter eller makrofager i retikulumendotelsystemet. Detta orsakar syntes och frisättning av olika ämnen med proinflammatoriska egenskaper..
Dessa substanser inkluderar tumörnekrosfaktor (TNF-a), interleukiner I-L1, I-L8, IL-12, IL-18, interferon-gamma (IFN-y, trombocytaktiverande faktor och olika kemokiner. Dessa effekter orsakas också i epitelial , endotel- och glattmuskelceller med mer konserverade effekter..
LPS är kraftfulla aktivatorer för intravaskulär koagulation och de klassiska och alternativa vägarna för komplementsystemet och utsöndring av arakidonsyrabiprodukter, såsom prostaglandiner..
De sensibiliserar också andra celler genom att sänka aktiveringströsklarna mot olika agonister som inducerar frisättning av fria radikaler, såsom de som är fria från syre och kväve, IFN-y, bland andra..
LPS aktiverar det medfödda immunsvaret som endast produceras av LPS-värd-interaktionen och sätter igång viktiga mekanismer såsom fagocytos som medieras av kärnpolymorfer (neutrofiler) och makrofager..
Å andra sidan ingriper det i processerna som genererar inflammation, inducerar proinflammatoriska substanser och aktiverar komplementsystemet som förmedlas av den alternativa vägen. Om detta medfödda immunsvar inte är tillräckligt aktiveras det cellulära och humorala immunsvaret..
Identifiering och signalering av LPS inträffar när de frigörs från bakterieväggen, vilket kan uppstå när bakterien dör eller genom LBP-proteinet (lipopolysackaridbindande protein).
LBP, som är ett plasmaprotein (lipidtransferas), bildar LPS-LBP-komplex i blodet. Sedan överför detta protein LPS till CD14-molekylen, som är ensam ansvarig för att känna igen LPS och förmedla dess biologiska funktion..
CD14 kan vara som ett lösligt protein i blodet eller förankrat i membranet hos celler som uttrycker TLR4 (receptor), där de ger upp LPS eftersom CD14 inte kan korsa membranet och nå cytoplasman. Detta förhindrar bara genereringen av LPS-svaret..
LPS används i laboratoriet för undersökning av olika tillstånd som Alzheimers, multipel skleros, inflammatoriska tarmsjukdomar, diabetes och till och med autism, på grund av dess förmåga att snabbt orsaka inflammatoriska reaktioner. Hos patienter med dessa sjukdomar är nivåerna av lipolysackarider i blodet höga..
När TLR4 omvandlar signalerna från LPS-aktivitet, bidrar samuttrycket av proteiner relaterade till TLR4, såsom MD-2, till att optimera signalen och bildar ett komplex.
Detta komplex gynnar aktiveringen av ett brett nätverk av cytoplasmiska proteiner och rekryteringen av det myeloida differentieringsproteinet 88. Detta genererar translokation av transkriptionsfaktorer såsom IRF3 och NF-KB, som deltar i uttrycket av gener relaterade till produktion av cytokininer, kemokiner och aktiveringsmolekyler.
Allt detta leder till en stark inflammatorisk reaktion, cellulär aktivering och regleringsmekanismer förmedlade av IL-10. LPS i höga koncentrationer kan orsaka feber, ökad hjärtfrekvens och till och med septiska chocker.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.