Caratteristiche, struttura, funzioni di lipolisaccaridi

IL Lipopolisaccaridi (LPS) sono i componenti più importanti della parete cellulare dei batteri Gram -negativi (75% della superficie). Gli LP sono combinazioni complesse di lipidi e carboidrati molto importanti per mantenere la vitalità e la sopravvivenza dei batteri.

Queste sostanze batteriche, chiamate anche endotossine, sono distribuite in tutti gli ambienti, da alimenti di terreno, aria, acqua e animali. D'altra parte, sono presenti nella flora batterica intestinale, vaginale e orofaringea, contaminando un'ampia varietà di prodotti dell'uomo.

LPS si trovano nei batteri Gram negativi, come Aeruginosa pseudomonas. Fonte: y_tambe [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

Rivedere anche che i lipopolisaccaridi sono potenti induttori di sostanze proinfiammatorie come citocinine, radicali liberi e prodotti derivati ​​dall'acido arachidonico.

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Caratteristiche

Gli LP sono sostanze piuttosto complesse con pesi molecolari elevati, che variano chimicamente tra i vari gruppi di batteri Gram -negativi. Sono molto legati ai leucociti, in questo modo quando entrano nel sangue aderiscono a questi, essendo il bianco principale i macrofagi.

La produzione di citocinine in eccesso può causare gravi immagini cliniche come sepsi e shock settico. Inoltre, gli LP sono coinvolti nella modellizzazione della fisiopatologia di altre malattie come la sindrome emolitica uremica.

Gli LP sono responsabili di causare violente reazioni infiammatorie nell'uomo, quindi sono tossine trovate all'interno del corpo (endotossine).

In generale, i lipolisaccaridi non entrano nel sistema circolatorio attraverso l'intestino a causa degli stretti sindacati che formano l'epitelio intestinale. Ma quando questi sindacati sono compromessi, vi è permeabilità intestinale, causano danni e accelerano i processi infiammatori.

Gli LP hanno un'azione immunogenica ed endotossica e partecipano all'attivazione del sistema immunitario e alla mediazione dell'adesione ai batteri. Inoltre, rappresentano un fattore di virulenza che contribuisce al patogeno e all'evasione della risposta immunitaria.

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Struttura

Per quanto riguarda la sua struttura, si può dire che sono molecole eterogenee, poiché sono costituiti da una regione idrofila costituita da polisaccaridi e un lipofilo chiamato lipidico.

Il primo, è il più esterno rispetto al corpo dei batteri, costituiti da un gran numero di polisaccaridi con ramificazioni, che sono anche complesse e molto specifiche per le specie di batteri, noti anche come antigene o antigene. Quindi arriva uno strato di polisaccaridi meno complessi, chiamati "core" o core di oligosaccaridi.

Quest'ultimo, nella sua regione più esterna, presenta zuccheri comuni come d-glucosa, d-galattosio, N-acetil d-glicosamina e N-acetil d-galattosamina e la sua parte interna con zuccheri meno comuni come l'esptosasi.

Questa regione polisacaridica si unisce alla porzione lipidica della molecola (lipide A) attraverso l'acido 3-ZO-2-desociocetonico (KDO). Inoltre, il lipide A si lega covalentemente alla membrana esterna.

La regione lipidica a ciò costituito da un disaccaride che è generalmente bifastico, acilato con sei acidi grassi che possono essere atomi di carbonio da 12 a14. Questo è specificamente e sensibilmente riconosciuto da innati componenti dell'immunità (fagociti) e rappresenta nel centro immunoreattivo LPS e un fattore di virulenza.

Tipi di LPS

Esistono LP che contengono nella loro struttura le regioni di cui sopra, la porzione di lipidi A, un nucleo di oligosaccaridi e l'antigene o, sono chiamati LPS S o lipopolisaccaridi lisci.

D'altra parte, quelli in cui l'antigene è assente o sono chiamati lipolisaccaridi di ripo-rough o anche lipo-oligosaccaridi.

Funzioni

La funzione principale di LPS nei batteri è quella di fornire una certa resistenza alla digestione mediante bile della cistifellea. Gli LP, sebbene diversi chimicamente ai fosfolipidi, hanno caratteristiche fisiche simili; In questo modo, possono partecipare allo stesso modo nella formazione di una membrana.

Sebbene LPS non abbia tossicità da sola, l'effetto tossico è causato a seguito della loro unione con i monociti o i macrofagi del sistema di reticolo endoteliale. Ciò provoca la sintesi e il rilascio di diverse sostanze con caratteristiche pro -infiammatorie.

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Tra queste sostanze c'è il fattore di necrosi tumorale (TNF-α), I-L1, I-L8, IL-12, IL-18, l'interferone-gamma (IFN-γ, il fattore di attivazione piastrinica e diverse chemiocine. Questi effetti li causano anche sulle cellule epiteliali, endoteliali e muscolari lisce con effetti più conservati.

Gli LP sono potenti attivatori della coagulazione intravascolare e le strade classiche e alternate del sistema di complemento e la secrezione di acido arachidonico da -produce, come le prostaglandine.

Sensitiscono anche altre cellule diminuendo le soglie di attivazione verso vari agonisti che inducono il rilascio di radicali liberi come quelli liberi da ossigeno e azoto, l'IFN-γ, tra gli altri.

LPS nella risposta immunitaria

LPS attiva la risposta immunitaria innata che viene prodotta solo dall'interazione di LPS-Hospedo, posizionando importanti meccanismi come la fagocitosi mediata dai polimorfi nucleari (neutrofili) e macrofagi.

D'altra parte, interviene nei processi che generano infiammazioni, inducendo sostanze proinfiammatorie e attiva il sistema di complemento mediato dalla via alternativa. Se questa innata risposta immunitaria non è sufficiente, la risposta immunitaria cellulare e umorale viene attivata.

Il riconoscimento e la segnalazione degli LP si verificano quando vengono rilasciati dalla parete batterica, che può verificarsi quando i batteri muoiono o attraverso la proteina LBP (proteina legante i lipopolisaccaridi).

LBP, che è una proteina plasmatica (trasferimento lipidico), forma complessa nel sangue LPS-LBP. Quindi questa proteina trasferisce l'LPS alla molecola CD14 che è l'unica responsabile del riconoscimento di LPS e media la sua funzione biologica.

CD14 può essere come una proteina solubile nel sangue o ancorata alla membrana cellulare che esprimono TLR4 (ricevitore), dove producono LPS perché CD14 non può attraversare la membrana e raggiungere il citoplasma. Ciò sarebbe in grado di impedire la generazione della risposta LPS.

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Patologie che innescano LPS

Gli LP sono utilizzati in laboratorio per le indagini su varie condizioni come l'Alzheimer. Nei pazienti con queste malattie, i livelli di lipolisaccaridi nel sangue sono alti.

Una volta che il TLR4 trasduce i segnali dell'attività LPS, la co-espressione di proteina correlata al TLR4 come MD-2, contribuisce a ottimizzare il segnale, formando un complesso.

Questo complesso favorisce l'attivazione di un'ampia rete di proteine ​​citoplasmatiche e il reclutamento della proteina di differenziazione mieloide 88. Ciò genera la traslocazione di fattori di trascrizione come IRF3 e NF-KB, che partecipano all'espressione di geni legati alla produzione di citocinine, chemiocine e molecole di attivazione.

Tutto ciò comporta, una forte reazione infiammatoria, attivazione cellulare e meccanismi di regolazione mediati dall'IL-10. LPS ad alte concentrazioni può causare febbre, aumento della frequenza cardiaca e persino shock settici.

Riferimenti

1. Capelli, r. R. (2007). Microbiologia e parassitologia umana/microbiologia e parassitologia umana: basi eziologiche di malattie infettive e parassita. Ed. Pan -American Medical.
2. Hall, J. E. (2011). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology E-Book. Elsevier Health Sciences.
3. Knirel, e. A., & Valvano, M. A. (Eds.). (2011). Lipopolisaccaridi batterici: struttura, sintesi chimica, biogenesi e interazione con le cellule ospiti. Springer Science & Business Media.
4. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2006). Principi di biochimica Lechinger. 4a edizione. Ed Omega. Barcellona (2005).
5. Rabinovich, g. A. (2004). Immunopatologia molecolare: nuovi confini della medicina: un legame tra ricerca biomedica e pratica clinica. Pan -American Medical,
6. Stanier, r. E., & Villanueva, J. R. (millenovecentonovantasei). Microbiologia. Ho invertito.