- ominaisuudet
- Rakenne
- LPS-tyypit
- ominaisuudet
- LPS immuunivasteessa
- Patologiat, jotka laukaisevat LPS: n
- Viitteet
Lipopolysakkaridia (LPS) ovat tärkeimpiä komponentteja soluseinän gram-negatiivisten bakteerien (75% pinnasta). LPS ovat lipidien ja hiilihydraattien monimutkaiset yhdistelmät, jotka ovat erittäin tärkeitä bakteerien elinkelpoisuuden ja selviytymisen ylläpitämisessä.
Nämä bakteeriaineet, joita kutsutaan myös endotoksiineiksi, jakautuvat kaikkiin ympäristöihin, bakteereista maaperään, ilmaan, veteen ja eläinruoihin. Toisaalta niitä on läsnä suoliston, emättimen ja nenän ja nielun bakteerien kasvistoissa, saastuttaen suuren määrän ihmisen tuotteita.
LPS: tä löytyy gram-negatiivisista bakteereista, kuten Pseudomonas aeruginosa. Lähde: Y_tambe
Huomaa myös, että lipopolysakkaridit ovat voimakkaita induktoria tulehduksia edistäville aineille, kuten sytokiniinit, vapaat radikaalit ja arakidonihaposta johdetut tuotteet.
ominaisuudet
LPS ovat melko monimutkaisia aineita, joilla on korkea molekyylipaino, jotka vaihtelevat kemiallisesti gram-negatiivisten bakteerien eri ryhmien välillä. Ne liittyvät hyvin leukosyyteihin, tällä tavoin, kun ne pääsevät vereen, he tarttuvat niihin, pääasiallisena kohteena ovat makrofagit.
Sytokiniinien ylimääräinen tuotanto voi aiheuttaa vakavia kliinisiä tiloja, kuten sepsistä ja septin sokin. Lisäksi LPS osallistuu muiden sairauksien, kuten hemolyyttisen ureemisen oireyhtymän, patofysiologian mallintamiseen.
LPS: n tehtävänä on aiheuttaa väkivaltaisia tulehduksellisia reaktioita ihmisillä, minkä vuoksi ne ovat kehossa löydettyjä toksiineja (endotoksiineja).
Yleensä lipolysakkaridit eivät pääse verenkiertoelimistöön suoliston läpi tiivien liitosten takia, jotka muodostavat suolen epiteelin. Mutta kun nämä liitot ovat vaarantuneet, siellä tapahtuu suolen läpäisevyys, joka aiheuttaa vaurioita ja kiihdyttää tulehduksellisia prosesseja.
LPS: llä on immunogeeninen ja endotoksinen vaikutus ja ne osallistuvat immuunijärjestelmän aktivoitumiseen ja bakteerien tarttumisen välittämiseen. Lisäksi ne edustavat virulenssitekijää, joka myötävaikuttaa patogeeniseen prosessiin ja immuunivasteen kiertämiseen.
Rakenne
Rakenteen suhteen voidaan sanoa, että ne ovat heterogeenisiä molekyylejä, koska ne koostuvat hydrofiilisestä alueesta, joka koostuu polysakkarideista, ja lipofiilisestä alueesta, jota kutsutaan lipidiksi A.
Ensimmäinen on bakteerien kehon suhteen kaikkein ulkoisin, ja se koostuu suuresta määrästä polysakkarideja, joilla on oksat, jotka ovat myös monimutkaisia ja hyvin spesifisiä bakteerilajeille, tunnetaan myös nimellä O-antigeeni. Seuraavaksi tulee kerros polysakkaridia vähemmän kompleksit, joita kutsutaan "oligosakkaridien ytimeksi" tai ytimeksi.
Viimeksi mainitussa syrjäisimmällä alueella on tavallisia sokereita, kuten D-glukoosi, D-galaktoosi, N-asetyyli-D-glukosamiini ja N-asetyyli-D-galaktosamiini, ja sen sisäosassa vähemmän yleisiä sokereita, kuten heptoosi.
Tämä polysakkaridialue sitoutuu molekyylin lipidiosuuteen (lipidi A) 3-keto-2-deksokioktonihapon (Kdo) kautta. Lisäksi lipidi A on kovalenttisesti sitoutunut ulkomembraaniin.
Lipidi A-alue koostuu disakkaridista, joka on yleensä bisfosforyloitunut, asyloituna kuuden rasvahapon kanssa, joissa voi olla 12 - 14 hiiliatomia. Luonnollisen immuniteetin komponentit (fagosyytit) tunnistavat tämän spesifisellä ja herkällä tavalla ja edustavat LPS: n immunoreaktiivista keskusta ja virulenssitekijää.
LPS-tyypit
On LPS: ää, jotka sisältävät rakenteessaan edellä mainitut alueet, lipidi A: n osan, oligosakkaridisydämen ja O-antigeenin, niitä kutsutaan LPS S: ksi tai sileiksi lipopolysakkarideiksi.
Toisaalta niitä, joissa O-antigeeni puuttuu, kutsutaan LPS R: ksi tai karkeiksi lipolysakkarideiksi tai myös lipo-oligosakkarideiksi.
ominaisuudet
LPS: n päätehtävä bakteereissa on aikaansaada jonkin verran vastustuskykyä sappiravinnalle sappirakossa. LPS: llä, vaikkakin kemiallisesti erilainen kuin fosfolipidit, on fyysiset ominaisuudet samanlaiset; Tällä tavalla ne voivat osallistua samalla tavalla kalvon muodostukseen.
Vaikka LPS: llä ei itsessään ole toksisuutta, toksinen vaikutus johtuu niiden sitoutumisesta retikulumin endoteelijärjestelmän monosyyttien tai makrofaagien kanssa. Tämä aiheuttaa erilaisten aineiden, joilla on tulehdusta edistäviä ominaisuuksia, synteesin ja vapautumisen.
Näihin aineisiin kuuluvat tuumorinekroositekijä (TNF-a), interleukiinit I-L1, I-L8, IL-12, IL-18, gamma-interferoni (IFN-y, verihiutaleita aktivoiva tekijä ja erilaiset kemokiinit) Nämä vaikutukset aiheutuvat myös epiteeli-, endoteeli- ja sileälihassoluissa, joilla on konservoituneemmat vaikutukset.
LPS ovat voimakkaita verisuonensisäisen hyytymisen aktivaattoreita ja komplementtijärjestelmän klassisia ja vaihtoehtoisia reittejä ja arakidonihapon sivutuotteiden eritystä, kuten prostaglandiineja.
Ne herkistävät myös muita soluja alentamalla aktivointikynnyksiä erilaisille agonisteille, jotka indusoivat vapaiden radikaalien, kuten sellaisten, jotka eivät sisällä happea ja typpeä, IFN-y, vapautumista.
LPS immuunivasteessa
LPS aktivoi luontaisen immuunivasteen, jota tuottaa vain LPS-isäntä-vuorovaikutus, asettamalla liikkeelle tärkeät mekanismit, kuten fagosytoosi, jota välittävät ytimen polymorfit (neutrofiilit) ja makrofagit.
Toisaalta se puuttuu prosesseihin, jotka synnyttävät tulehdusta, indusoivat tulehdusta edistäviä aineita ja aktivoivat vaihtoehtoisen reitin välittämää komplementtijärjestelmää. Jos tämä luontainen immuunivaste ei ole riittävä, solu- ja humoraalinen immuunivaste aktivoidaan.
LPS-tunnistus ja signalointi tapahtuvat, kun ne vapautuvat bakteeriseinästä, mikä voi tapahtua bakteerin kuollessa tai LBP-proteiinin (lipopolysakkaridia sitova proteiini) kautta.
LBP, joka on plasmaproteiini (lipiditransferaasi), muodostaa LPS-LBP-komplekseja veressä. Sitten tämä proteiini siirtää LPS: n CD14-molekyyliin, joka yksin vastaa LPS: n tunnistamisesta ja sen biologisen toiminnan välittämisestä.
CD14 voi olla veressä liukoisena proteiinina tai ankkuroituna TLR4: tä (reseptoria) ekspressoivien solujen kalvoon, missä ne luopuvat LPS: stä, koska CD14 ei voi ylittää kalvoa ja päästä sytoplasmaan. Tämä estää vain LPS-vastauksen muodostumisen.
Patologiat, jotka laukaisevat LPS: n
LPS: ää käytetään laboratoriossa erilaisten sairauksien, kuten Alzheimerin taudin, multippeliskleroosin, tulehduksellisten suolistosairauksien, diabeteksen ja jopa autismin tutkimiseen johtuen sen kyvystä provosoida nopeasti tulehduksellisia reaktioita. Potilailla, joilla on näitä sairauksia, lipolysakkaridien pitoisuus veressä on korkea.
Kun TLR4 siirtää LPS-aktiivisuuden signaalit, TLR4: ään liittyvien proteiinien, kuten MD-2: n, ilmentyminen edistävät signaalin optimointia muodostaen kompleksin.
Tämä kompleksi suosii laajan sytoplasmisten proteiinien verkoston aktivointia ja mieloidisen erilaistumisproteiinin 88 rekrytointia. Tämä tuottaa sellaisten transkriptiotekijöiden, kuten IRF3 ja NF-KB, siirtämisen, jotka osallistuvat tuotantoon liittyvien geenien ilmentymiseen. sytokiniinien, kemokiinien ja aktivaatiomolekyylien joukosta.
Kaikki tämä johtaa voimakkaaseen tulehdukselliseen reaktioon, soluaktivaatioon ja säätelymekanismeihin, joita IL-10 välittää. Korkeissa LPS-pitoisuuksissa LPS voi aiheuttaa kuumetta, lisääntynyttä sykettä ja jopa septisiä sokkeja.
Viitteet
- Cabello, RR (2007). Mikrobiologia ja ihmisen parasitologia / Mikrobiologia ja ihmisen parazitologia: tarttuvien ja loisten sairauksien etiologiset perusteet / tarttuvien ja parasiittisten tautien etiologiset perusteet. Panamerican Medical Ed.
- Hall, JE (2011). Guytonin ja Hallin lääketieteellisen fysiologian e-kirja. Elsevier terveystieteet.
- Knirel, YA, ja Valvano, MA (toim.). (2011). Bakteerien lipopolysakkaridit: rakenne, kemiallinen synteesi, biogeneesi ja vuorovaikutus isäntäsolujen kanssa. Springer Science & Business Media.
- Nelson, DL, & Cox, MM (2006). Lehningerin biokemian periaatteet. 4. painos. Ed Omega. Barcelona (2005).
- Rabinovich, GA (2004). Molekyylininen immunopatologia: lääketieteen uudet rajat: yhteys lääketieteellisen tutkimuksen ja kliinisen käytännön välille. Pan-Amerikan lääketiede,
- Stanier, RY, ja Villanueva, JR (1996). Mikrobiologia. Käänsin.