lipopolizaharide (LPS) sunt cele mai importante componente ale peretelui celular al bacteriilor gram-negative (75% din suprafața). LPS sunt combinații complexe de lipide și carbohidrați care sunt foarte importante pentru menținerea viabilității și supraviețuirii bacteriilor.
Aceste substanțe bacteriene, numite și endotoxine, sunt distribuite în toate mediile, de la bacterii din sol, aer, apă și alimente de origine animală. Pe de altă parte, acestea sunt prezente în flora bacteriană intestinală, vaginală și orofaringiană, contaminând o mare varietate de produse pentru om..
De asemenea, rețineți că lipopolizaharidele sunt inductori puternici de substanțe pro-inflamatorii, cum ar fi citokinine, radicali liberi și produse derivate din acid arahidonic..
Indice articol
LPS sunt substanțe destul de complexe, cu greutăți moleculare ridicate, care variază chimic între diferitele grupuri de bacterii gram-negative. Sunt foarte înrudite cu leucocitele, în acest fel, atunci când intră în sânge, le aderă, principala țintă fiind macrofagele.
Producerea de citokinine în exces poate provoca afecțiuni clinice grave, cum ar fi sepsis și șoc septic. Mai mult, LPS sunt implicați în modelarea fiziopatologiei altor boli, cum ar fi sindromul hemolitic uremic..
LPS sunt responsabili de provocarea reacțiilor inflamatorii violente la om, motiv pentru care sunt toxine găsite în interiorul corpului (endotoxine).
În general, lipolizaharidele nu pătrund în sistemul circulator prin intestin datorită joncțiunilor strânse care formează epiteliul intestinal. Dar când aceste uniuni sunt compromise, există permeabilitate intestinală, acestea provoacă leziuni și accelerează procesele inflamatorii.
LPS au acțiune imunogenă și endotoxică și participă la activarea sistemului imunitar și la medierea aderenței la bacterii. În plus, ele reprezintă un factor de virulență care contribuie la procesul patogen și la evaziunea răspunsului imun..
În ceea ce privește structura lor, se poate spune că sunt molecule eterogene, întrucât constau dintr-o regiune hidrofilă formată din polizaharide și una lipofilă numită lipida A.
Primul, este cel mai extern în ceea ce privește corpul bacteriei, constituit dintr-o cantitate mare de polizaharide cu ramuri, care sunt, de asemenea, complexe și foarte specifice speciilor de bacterii, cunoscute și sub numele de antigen O. Urmează un strat de polizaharide mai puțin complexe, numite „nucleu” sau nucleu de oligozaharide.
Acesta din urmă, în regiunea sa ultraperiferică, prezintă zaharuri comune, cum ar fi D-glucoză, D-galactoză, N-acetil D-glucozamină și N-acetil D-galactozamină, iar partea sa internă cu zaharuri mai puțin frecvente, cum ar fi heptozele.
Această regiune polizaharidă se leagă de porțiunea lipidică a moleculei (Lipida A) prin acid 3-ceto-2-dexocioctonic (Kdo). În plus, lipida A este legată covalent de membrana exterioară.
Regiunea lipidei A este alcătuită dintr-o dizaharidă care este în general bisfosforilată, acilată cu șase acizi grași care pot avea între 12 și 14 atomi de carbon. Acest lucru este recunoscut într-un mod specific și sensibil de către componentele imunității înnăscute (fagocite) și reprezintă centrul imunoreactiv al LPS și un factor de virulență..
Există LPS care conțin în structura lor regiunile menționate anterior, porțiunea lipidei A, un nucleu de oligozaharide și antigenul O, se numesc LPS S sau lipopolizaharide netede.
Pe de altă parte, cei în care antigenul O este absent se numesc LPS R sau lipolizaharide aspre sau, de asemenea, lipo-oligozaharide..
Funcția principală a LPS în bacterii este de a oferi o anumită rezistență la digestie de către bila biliară. LPS, deși chimic diferit de fosfolipide, au caracteristici fizice similare; în acest fel, pot participa în același mod la formarea unei membrane.
Deși LPS nu au toxicitate de la sine, efectul toxic este cauzat de legarea lor cu monocite sau macrofage ale sistemului endotelial al reticulului. Acest lucru determină sinteza și eliberarea diferitelor substanțe cu caracteristici pro-inflamatorii..
Aceste substanțe includ factorul de necroză tumorală (TNF-α), interleukinele I-L1, I-L8, IL-12, IL-18, interferon-gamma (IFN-γ, factor de activare a trombocitelor și diferite chemokine. Aceste efecte sunt cauzate și în epiteliul , celule endoteliale și musculare netede cu efecte mai conservate..
LPS sunt activatori puternici ai coagulării intravasculare și ale căilor clasice și alternative ale sistemului complementului și ale secreției subproduselor acidului arahidonic, cum ar fi prostaglandinele..
De asemenea, sensibilizează alte celule prin scăderea pragurilor de activare către diferiți agoniști care induc eliberarea de radicali liberi, cum ar fi cei fără oxigen și azot, IFN-γ, printre altele..
LPS activează răspunsul imun înnăscut care este produs numai de interacțiunea LPS-gazdă, punând în mișcare mecanisme importante, cum ar fi fagocitoza mediată de polimorfi nucleari (neutrofile) și macrofage..
Pe de altă parte, intervine în procesele care generează inflamații, inducând substanțe pro-inflamatorii și activează sistemul complementului mediat de calea alternativă. Dacă acest răspuns imun înnăscut nu este suficient, răspunsul imun celular și umoral este activat..
Recunoașterea și semnalizarea LPS are loc atunci când acestea sunt eliberate din peretele bacterian, care poate apărea atunci când bacteria moare sau prin proteina LBP (proteina de legare a lipopolizaharidelor).
LBP, care este o proteină plasmatică (lipida transferază), formează complexe LPS-LBP în sânge. Apoi, această proteină transferă LPS către molecula CD14, care este singura responsabilă pentru recunoașterea LPS și medierea funcției sale biologice..
CD14 poate fi ca o proteină solubilă în sânge sau ancorată la membrana celulelor care exprimă TLR4 (receptor), unde renunță la LPS deoarece CD14 nu poate traversa membrana și ajunge la citoplasmă. Acest lucru va împiedica doar generarea răspunsului LPS..
LPS este utilizat în laborator pentru investigarea diferitelor afecțiuni precum Alzheimer, scleroză multiplă, afecțiuni inflamatorii intestinale, diabet și chiar autism, datorită capacității sale de a provoca reacții inflamatorii rapid. La pacienții cu aceste boli, nivelurile de lipolizaharide din sânge sunt ridicate..
Odată ce TLR4 transduce semnalele activității LPS, coexprimarea proteinelor legate de TLR4, cum ar fi MD-2, contribuie la optimizarea semnalului, formând un complex.
Acest complex favorizează activarea unei rețele largi de proteine citoplasmatice și recrutarea proteinei de diferențiere mieloidă 88. Acest lucru generează translocația factorilor de transcripție precum IRF3 și NF-KB, care participă la exprimarea genelor legate de producerea citokininelor, chemokine și molecule de activare.
Toate acestea duc la o reacție inflamatorie puternică, activare celulară și mecanisme de reglare mediate de IL-10. LPS în concentrații mari poate provoca febră, ritm cardiac crescut și chiar șocuri septice.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.