De lipopolysakkarider (LPS) er de viktigste komponentene i celleveggen til gramnegative bakterier (75% av overflatearealet). LPS er komplekse kombinasjoner av lipider og karbohydrater som er veldig viktige for å opprettholde levedyktigheten og overlevelsen av bakterier.
Disse bakterielle stoffene, også kalt endotoksiner, distribueres i alle miljøer, fra bakterier i jord, luft, vann og animalsk mat. På den annen side er de til stede i tarm-, vaginal- og oropharyngeal bakterieflora, og forurenser et stort utvalg av menneskets produkter..
Vær også oppmerksom på at lipopolysakkarider er kraftige indusere av pro-inflammatoriske stoffer som cytokininer, frie radikaler og produkter avledet fra arakidonsyre..
Artikkelindeks
LPS er ganske komplekse stoffer med høye molekylvekter, som varierer kjemisk mellom de forskjellige gruppene gramnegative bakterier. De er veldig beslektet med leukocytter, på denne måten når de kommer inn i blodet de holder seg til dem, og hovedmålet er makrofager.
Produksjon av cytokininer i overkant kan forårsake alvorlige kliniske tilstander som sepsis og septisk sjokk. Videre er LPS involvert i modellering av patofysiologien til andre sykdommer som hemolytisk uremisk syndrom..
LPS er ansvarlig for å forårsake voldelige betennelsesreaksjoner hos mennesker, og det er derfor de er giftstoffer som finnes i kroppen (endotoksiner).
Generelt kommer lipolysakkarider ikke inn i sirkulasjonssystemet gjennom tarmen på grunn av de tette kryssene som danner tarmepitelet. Men når disse fagforeningene er kompromittert, er det tarmpermeabilitet, de forårsaker skade og fremskynder inflammatoriske prosesser.
LPS har immunogen og endotoksisk virkning og deltar i aktivering av immunsystemet og i formidling av tilslutning til bakterier. I tillegg representerer de en virulensfaktor som bidrar til den patogene prosessen og unndragelsen av immunresponsen..
Når det gjelder strukturen deres, kan det sies at de er heterogene molekyler, siden de består av en hydrofil region som består av polysakkarider og en lipofil som kalles lipid A.
Den første er den mest eksterne med hensyn til kroppen til bakterien, bestående av en stor mengde polysakkarider med grener, som også er komplekse og veldig spesifikke for bakterieartene, også kjent som O-antigen. Deretter kommer et lag med polysakkarider mindre komplekser, kalt "kjerne" eller kjerne av oligosakkarider.
Sistnevnte presenterer i sitt ytterste område vanlige sukkerarter som D-glukose, D-Galaktose, N-acetyl D-glukosamin og N-acetyl D-galaktosamin og dens indre del med mindre vanlige sukkerarter som heptoser..
Denne polysakkaridregionen binder seg til lipiddelen av molekylet (Lipid A) gjennom 3-keto-2-deksocioctonic syre (Kdo). I tillegg er lipid A bundet kovalent til den ytre membranen.
Regionen av lipid A består av et disakkarid som vanligvis bisfosforyleres, acyleres med seks fettsyrer som kan ha 12 til 14 karbonatomer. Dette gjenkjennes på en spesifikk og sensitiv måte av komponenter av medfødt immunitet (fagocytter) og representerer det immunreaktive sentrum av LPS og en virulensfaktor..
Det er LPS som inneholder i strukturen de nevnte regionene, delen av lipid A, en kjerne av oligosakkarider og antigen O, de kalles LPS S eller glatte lipopolysakkarider.
På den annen side kalles de der O-antigenet er fraværende LPS R eller grove lipolysakkarider eller også lipo-oligosakkarider..
Hovedfunksjonen til LPS i bakterier er å gi en viss motstand mot fordøyelsen av galleblæren. LPS, selv om det er kjemisk forskjellig fra fosfolipider, har lignende fysiske egenskaper; på denne måten kan de delta på samme måte i dannelsen av en membran.
Selv om LPS ikke har toksisitet i seg selv, er den toksiske effekten forårsaket av deres binding med monocytter eller makrofager i retikulumendotelsystemet. Dette forårsaker syntese og frigjøring av forskjellige stoffer med pro-inflammatoriske egenskaper..
Disse stoffene inkluderer tumornekrosefaktor (TNF-α), interleukiner I-L1, I-L8, IL-12, IL-18, interferon-gamma (IFN-γ, blodplateaktiverende faktor og forskjellige kjemokiner. Disse effektene er også forårsaket i epitelial , endotelceller og glatte muskelceller med mer konserverte effekter..
LPS er kraftige aktivatorer for intravaskulær koagulasjon og de klassiske og alternative veiene til komplementsystemet og sekresjon av biprodukter fra arakidonsyre, slik som prostaglandiner..
De sensibiliserer også andre celler ved å senke aktiveringsterskelene mot forskjellige agonister som induserer frigjøring av frie radikaler som de som er fri for oksygen og nitrogen, IFN-γ, blant andre..
LPS aktiverer den medfødte immunresponsen som kun produseres av LPS-vertsinteraksjonen, og setter i gang viktige mekanismer som fagocytose formidlet av kjernefysiske polymorfe (nøytrofiler) og makrofager..
På den annen side griper den inn i prosessene som genererer betennelse, induserer proinflammatoriske stoffer og aktiverer komplementsystemet formidlet av den alternative veien. Hvis denne medfødte immunresponsen ikke er tilstrekkelig, aktiveres den cellulære og humorale immunresponsen..
Gjenkjenning og signalisering av LPS oppstår når de frigjøres fra bakterieveggen, som kan oppstå når bakterien dør eller gjennom LBP-proteinet (lipopolysakkaridbindende protein).
LBP, som er et plasmaprotein (lipidtransferase), danner LPS-LBP-komplekser i blodet. Deretter overfører dette proteinet LPS til CD14-molekylet, som er eneansvarlig for å gjenkjenne LPS og formidle dets biologiske funksjon..
CD14 kan være som et løselig protein i blodet eller forankret til membranen til celler som uttrykker TLR4 (reseptor), der de gir opp LPS fordi CD14 ikke kan krysse membranen og nå cytoplasmaet. Dette vil bare forhindre generering av LPS-respons..
LPS brukes i laboratoriet for undersøkelse av forskjellige tilstander som Alzheimers, multippel sklerose, inflammatoriske tarmtilstander, diabetes og til og med autisme, på grunn av dets evne til å forårsake betennelsesreaksjoner raskt. Hos pasienter med disse sykdommene er nivåene av lipolysakkarider i blodet høye..
Når TLR4 transduserer signalene om LPS-aktivitet, bidrar samuttrykk av proteiner relatert til TLR4 som MD-2 til å optimalisere signalet og danne et kompleks.
Dette komplekset favoriserer aktivering av et bredt nettverk av cytoplasmatiske proteiner og rekruttering av det myeloide differensieringsproteinet 88. Dette genererer translokasjon av transkripsjonsfaktorer som IRF3 og NF-KB, som deltar i ekspresjonen av gener relatert til produksjon av cytokininer, kjemokiner og aktiveringsmolekyler.
Alt dette fører til en sterk inflammatorisk reaksjon, cellulær aktivering og reguleringsmekanismer formidlet av IL-10. LPS i høye konsentrasjoner kan forårsake feber, økt hjertefrekvens og til og med septisk sjokk.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.