Plik lipopolisacharydy (LPS) są najważniejszymi składnikami ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych (75% powierzchni). LPS to złożone kombinacje lipidów i węglowodanów, które są bardzo ważne dla utrzymania żywotności i przeżycia bakterii.
Te substancje bakteryjne, zwane również endotoksynami, są rozprowadzane we wszystkich środowiskach, od bakterii w glebie, powietrzu, wodzie i pożywieniu zwierzęcym. Z drugiej strony są obecne we florze bakteryjnej jelit, pochwy i jamy ustnej i gardła, zanieczyszczając wiele różnych produktów człowieka..
Należy również zauważyć, że lipopolisacharydy są silnymi induktorami substancji prozapalnych, takich jak cytokininy, wolne rodniki i produkty pochodzące z kwasu arachidonowego..
Indeks artykułów
LPS to dość złożone substancje o dużej masie cząsteczkowej, które różnią się pod względem chemicznym w różnych grupach bakterii Gram-ujemnych. Są bardzo spokrewnione z leukocytami, w ten sposób po dostaniu się do krwi przylegają do nich, a głównym celem są makrofagi.
Nadmierna produkcja cytokinin może powodować poważne stany kliniczne, takie jak posocznica i wstrząs septyczny. Ponadto LPS biorą udział w modelowaniu patofizjologii innych chorób, takich jak zespół hemolityczno-mocznicowy..
LPS są odpowiedzialne za wywoływanie gwałtownych reakcji zapalnych u ludzi, dlatego są toksynami znajdującymi się w organizmie (endotoksyny).
Generalnie lipolisacharydy nie przedostają się do układu krążenia przez jelita ze względu na ciasne połączenia tworzące nabłonek jelitowy. Ale kiedy te połączenia są zagrożone, pojawia się przepuszczalność jelit, powodują uszkodzenia i przyspieszają procesy zapalne.
LPS mają działanie immunogenne i endotoksyczne oraz uczestniczą w aktywacji układu odpornościowego i pośredniczeniu w przyleganiu do bakterii. Ponadto stanowią czynnik zjadliwości, który przyczynia się do procesu chorobotwórczego i unikania odpowiedzi immunologicznej..
Jeśli chodzi o ich strukturę, można powiedzieć, że są to cząsteczki heterogeniczne, ponieważ składają się z regionu hydrofilowego zbudowanego z polisacharydów i lipofilowego zwanego lipidem A.
Pierwsza jest najbardziej zewnętrzna w stosunku do organizmu bakterii, złożona z dużej ilości polisacharydów z rozgałęzieniami, które również są złożone i bardzo specyficzne dla gatunku bakterii, zwanych także antygenem O. Następnie następuje warstwa mniej kompleksów polisacharydów, zwanych „rdzeniem” lub jądrem oligosacharydów.
Ta ostatnia, w jej najbardziej oddalonym regionie, zawiera powszechne cukry, takie jak D-glukoza, D-galaktoza, N-acetylo D-glukozamina i N-acetylo D-galaktozamina, a jej część wewnętrzna zawiera mniej powszechne cukry, takie jak heptozy.
Ten region polisacharydowy wiąże się z częścią lipidową cząsteczki (Lipid A) poprzez kwas 3-keto-2-deksocjoktonowy (Kdo). Ponadto lipid A jest kowalencyjnie związany z błoną zewnętrzną.
Region lipidu A składa się z disacharydu, który jest na ogół bisfosforylowany, acylowany sześcioma kwasami tłuszczowymi, które mogą mieć od 12 do 14 atomów węgla. Jest to rozpoznawane w specyficzny i czuły sposób przez składniki odporności wrodzonej (fagocyty) i stanowi immunoreaktywne centrum LPS i czynnik zjadliwości..
Istnieją LPS, które zawierają w swojej strukturze wspomniane regiony, część lipidu A, jądro oligosacharydów i antygen O, nazywane są LPS S lub gładkimi lipopolisacharydami.
Z drugiej strony te, w których nie ma antygenu O, nazywane są LPS R lub szorstkimi lipolisacharydami lub także lipooligosacharydami..
Główną funkcją LPS u bakterii jest zapewnienie odporności na trawienie przez żółć pęcherzyka żółciowego. LPS, chociaż różni się chemicznie od fosfolipidów, ma podobne właściwości fizyczne; w ten sposób mogą uczestniczyć w ten sam sposób w tworzeniu membrany.
Chociaż same LPS nie mają toksyczności, efekt toksyczny jest spowodowany ich wiązaniem z monocytami lub makrofagami układu śródbłonka siateczki. Powoduje to syntezę i uwalnianie różnych substancji o właściwościach prozapalnych..
Substancje te obejmują czynnik martwicy nowotworu (TNF-α), interleukiny I-L1, I-L8, IL-12, IL-18, interferon-gamma (IFN-γ, czynnik aktywujący płytki krwi i różne chemokiny. , komórki śródbłonka i mięśni gładkich o bardziej zachowawczym działaniu..
LPS są silnymi aktywatorami krzepnięcia wewnątrznaczyniowego oraz klasycznymi i alternatywnymi szlakami układu dopełniacza oraz wydzielania produktów ubocznych kwasu arachidonowego, takich jak prostaglandyny..
Uczulają również inne komórki, obniżając progi aktywacji wobec różnych agonistów, którzy indukują uwalnianie wolnych rodników, takich jak między innymi wolne od tlenu i azotu, IFN-γ..
LPS aktywuje wrodzoną odpowiedź immunologiczną, która jest wytwarzana tylko w wyniku interakcji LPS-gospodarz, uruchamiając ważne mechanizmy, takie jak fagocytoza, w której pośredniczą polimorfy jądrowe (neutrofile) i makrofagi..
Z drugiej strony interweniuje w procesy generujące stan zapalny, indukując substancje prozapalne i aktywując układ dopełniacza, w którym pośredniczy szlak alternatywny. Jeśli ta wrodzona odpowiedź immunologiczna nie jest wystarczająca, aktywowana jest komórkowa i humoralna odpowiedź immunologiczna..
Rozpoznawanie i sygnalizacja LPS następuje, gdy są one uwalniane ze ściany bakteryjnej, co może nastąpić, gdy bakteria obumiera lub przez białko LBP (białko wiążące lipopolisacharydy).
LBP, które jest białkiem osocza (transferazy lipidowej), tworzy we krwi kompleksy LPS-LBP. Następnie białko to przenosi LPS do cząsteczki CD14, która jest wyłącznie odpowiedzialna za rozpoznawanie LPS i pośredniczenie w jego funkcji biologicznej..
CD14 może być białkiem rozpuszczalnym we krwi lub zakotwiczonym w błonie komórek, które wyrażają TLR4 (receptor), gdzie oddają LPS, ponieważ CD14 nie może przeniknąć przez błonę i dotrzeć do cytoplazmy. Zapobiegnie to tylko wygenerowaniu odpowiedzi LPS..
LPS jest używany w laboratorium do badania różnych chorób, takich jak choroba Alzheimera, stwardnienie rozsiane, stany zapalne jelit, cukrzyca, a nawet autyzm, ze względu na jego zdolność do szybkiego wywoływania reakcji zapalnych. U pacjentów z tymi chorobami poziom lipolisacharydów we krwi jest wysoki..
Gdy TLR4 przekaże sygnały aktywności LPS, koekspresja białek związanych z TLR4, takich jak MD-2, przyczynia się do optymalizacji sygnału, tworząc kompleks.
Kompleks ten sprzyja aktywacji szerokiej sieci białek cytoplazmatycznych i rekrutacji białka różnicowania szpiku 88. Generuje to translokację czynników transkrypcyjnych, takich jak IRF3 i NF-KB, które uczestniczą w ekspresji genów związanych z produkcją cytokinin, chemokiny i cząsteczki aktywujące.
Wszystko to prowadzi do silnej reakcji zapalnej, aktywacji komórkowej i mechanizmów regulacyjnych, w których pośredniczy IL-10. LPS w wysokich stężeniach może powodować gorączkę, przyspieszenie akcji serca, a nawet wstrząsy septyczne.
Jeszcze bez komentarzy