Características de lipolisacarídeos, estrutura, funções

O Lipopolissacarídeos (LPS) são os componentes mais importantes da parede celular de bactérias Gram -negativas (75% da superfície). Os LPs são combinações complexas de lipídios e carboidratos muito importantes para manter a viabilidade e a sobrevivência de bactérias.

Essas substâncias bacterianas, também chamadas de endotoxinas, são distribuídas em todos os ambientes, do solo, ar, água e alimentos animais. Por outro lado, eles estão presentes na flora bacteriana intestinal, vaginal e orofaríngea, contaminando uma grande variedade de produtos do homem.

LPs são encontrados em bactérias gram -negativas, como aeruginosa pseudomonas. Fonte: y_tambe [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Revise também que os lipopolissacarídeos são poderosos indutores de substâncias pró -inflamatórias, como citocininas, radicais livres e produtos derivados de ácido araquidônico.

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Caracteristicas

Os LPs são substâncias bastante complexas com altos pesos moleculares, que variam quimicamente entre os vários grupos de bactérias Gram -negativas. Eles estão muito relacionados aos leucócitos, dessa maneira quando entram no sangue que aderem a eles, sendo o principal branco os macrófagos.

A produção de excesso de citocininas pode causar imagens clínicas graves, como sepse e choque séptico. Além disso, os LPs estão envolvidos na modelagem da fisiopatologia de outras doenças, como a síndrome urêmica hemolítica.

Os LPs são responsáveis ​​por causar reações inflamatórias violentas em humanos, por isso são toxinas encontradas dentro do corpo (endotoxinas).

Em geral, os lipolisacarídeos não entram no sistema circulatório através do intestino devido aos sindicatos estreitos que formam o epitélio intestinal. Mas quando esses sindicatos são comprometidos, há permeabilidade intestinal, causar danos e acelerar processos inflamatórios.

Os LPs têm ação imunogênica e endotóxica e participam da ativação do sistema imunológico e na mediação da adesão às bactérias. Além disso, eles representam um fator de virulência que contribui para o patógeno e a evasão da resposta imune.

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Estrutura

Quanto à sua estrutura, pode -se dizer que são moléculas heterogêneas, uma vez que consistem em uma região hidrofílica constituída por polissacarídeos e um lipofílico chamado lipídeo.

O primeiro, é o mais externo em relação ao corpo das bactérias, constituído por um grande número de polissacarídeos com ramificações, que também são complexos e muito específicos para as espécies de bactérias, também conhecidas como antígeno ou antígeno. Depois vem uma camada de polissacarídeos menos complexos, chamados "núcleo" ou oligossacarídeos núcleo.

Este último, em sua região mais externa, apresenta açúcares comuns, como d-glucosa, D-galactose, n-acetil d-glicosamina e n-acetil d-galactosamina e sua parte interna com açúcares menos comuns, como heptosases.

Esta região polissacarídica se junta à porção lipídica da molécula (lipídio A) através do ácido 3-zo-2-dexociocetônico (KDO). Além disso, lipídio A se liga covalentemente à membrana externa.

A região lipídica para isso constituída por um dissacarídeo que geralmente é bifão, acilado com seis ácidos graxos que podem ser de 12 a 14 átomos de carbono. Isso é específica e sensível reconhecida por componentes de imunidade inata (fagócitos) e representa no centro imunorreativo do LPS e um fator de virulência.

Tipos de LPS

Existem LPs que contêm em sua estrutura as regiões acima mencionadas, a porção do lipídio A, um núcleo de oligossacarídeos e o antígeno ou, são chamados LPS s ou lipopolissacarídeos lisos.

Por outro lado, aqueles em que o antígeno está ausente ou são chamados de lipolisacarídeos ripo-rough ou também lipo-oligossacarídeos.

Funções

A principal função do LPS nas bactérias é fornecer alguma resistência à digestão pela bile da vesícula biliar. Os LPs, embora diferentes quimicamente para os fosfolipídios, têm características físicas semelhantes; Dessa forma, eles podem participar da mesma maneira na formação de uma membrana.

Embora o LPS não tenha toxicidade sozinho, o efeito tóxico é causado após sua união com os monócitos ou macrófagos do sistema de retículo endotelial. Isso causa a síntese e liberação de várias substâncias com características pró -inflamatórias.

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Entre essas substâncias está o fator de necrose tumoral (TNF-α), I-L1, I-L8, IL-12, IL-18, o interferon-gama (IFN-γ, o fator de ativação de plaquetas e diferentes quimiocinas. Esses efeitos também os causam nas células epiteliais, endoteliais e musculares suavizadas com efeitos mais preservados.

Os LPs são ativadores poderosos da coagulação intravascular e as estradas clássicas e alternadas do sistema de complemento e secreção de ácido araquidônico por -produtos, como prostaglandinas.

Eles também sensibilizam outras células, diminuindo os limiares de ativação em relação a vários agonistas que induzem a liberação de radicais livres, como os livres de oxigênio e nitrogênio, o IFN-γ, entre outros.

LPS na resposta imune

Os LPs ativam a resposta imune inata que é produzida apenas pela interação do LPS-Hospedo, colocando mecanismos importantes, como a fagocitose mediada por polimorfos nucleares (neutrófilos) e macrófagos.

Por outro lado, ele intervém nos processos que geram inflamação, induzindo substâncias pró -inflamatórias e ativa o sistema de complemento mediado pela rota alternativa. Se essa resposta imune inata não for suficiente, a resposta imune celular e humoral será ativada.

O reconhecimento e sinalização do LPS ocorre quando são liberados da parede bacteriana, que pode ocorrer quando a bactéria morre ou através da proteína LBP (proteína de ligação a lipopolissacarídeo).

LBP, que é uma proteína plasmática (transferência lipídica), forma complexa no sangue LPS-LBP. Em seguida, isso transfere o LPS para a molécula CD14 que é a única responsável pelo reconhecimento do LPS e media sua função biológica.

O CD14 pode ser como uma proteína solúvel no sangue ou ancorada na membrana celular que expressa TLR4 (receptor), onde eles produzem o LPS porque o CD14 não pode atravessar a membrana e alcançar o citoplasma. Isso seria capaz de impedir a geração da resposta do LPS.

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Patologias que desencadeiam LPS

Os LPs são usados ​​em laboratório para a investigação de várias condições, como Alzheimer. Em pacientes com essas doenças, os níveis de lipolisacarídeos no sangue são altos.

Uma vez que o TLR4 transduz os sinais da atividade do LPS, a co-expressão de proteína relacionada ao TLR4 como o MD-2, contribuindo para otimizar o sinal, formando um complexo.

Este complexo favorece a ativação de uma ampla rede de proteínas citoplasmáticas e recrutamento de proteína de diferenciação mielóide 88. Isso gera a translocação de fatores de transcrição, como IRF3 e NF-KB, que participam da expressão de genes relacionados à produção de citocininas, quimiocinas e moléculas de ativação.

Tudo isso implica, uma forte reação inflamatória, ativação celular e mecanismos de regulação mediados pela IL-10. LPS em altas concentrações podem causar febre, aumento da freqüência cardíaca e até choques sépticos.

Referências

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