Caractéristiques des lipolisaccharides, structure, fonctions

Les lipopolysaccharides (LPS) sont les composants les plus importants de la paroi cellulaire des bactéries négatives à Gram (75% de la surface). Les LP sont des combinaisons complexes de lipides et de glucides très importants pour maintenir la viabilité et la survie des bactéries.

Ces substances bactériennes, également appelées endotoxines, sont distribuées dans tous les environnements, du sol, de l'air, de l'eau et des aliments pour animaux. D'un autre côté, ils sont présents dans la flore bactérienne intestinale, vaginale et oropharyngée, contaminant une grande variété de produits de l'homme.

Les LP se trouvent dans les bactéries Gram négatives, comme Aeruginosa pseudomonas. Source: y_tambe [cc by-sa 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]

Examinez également que les lipopolysaccharides sont de puissantes inductives de substance pro-inflammatoire telles que les cytocines, les radicaux libres et les produits dérivés de l'acide arachidonique.

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Caractéristiques

Les LP sont des substances assez complexes avec des poids moléculaires élevés, qui varient chimiquement entre les différents groupes de bactéries négatives à Gram. Ils sont très liés aux leucocytes, de cette façon lorsqu'ils entrent dans le sang, ils adhèrent à ceux-ci, étant le principal blanc les macrophages.

La production d'excès de cytocinines peut provoquer de graves images cliniques telles que la septicémie et le choc septique. De plus, les LP sont impliqués dans la modélisation de la physiopathologie d'autres maladies telles que le syndrome hémolytique urémique.

Les LP sont chargés de provoquer des réactions inflammatoires violentes chez l'homme, ce sont donc des toxines trouvées à l'intérieur du corps (endotoxines).

En général, les lipolisaccharides n'entrent pas dans le système circulatoire par l'intestin en raison des syndicats étroits qui forment l'épithélium intestinal. Mais lorsque ces syndicats sont compromis, il y a une perméabilité intestinale, causer des dommages et accélérer les processus inflammatoires.

Les LP ont une action immunogène et endotoxique et participent à l'activation du système immunitaire et à la médiation de l'adhésion aux bactéries. De plus, ils représentent un facteur de virulence qui contribue à l'agent pathogène et à l'évasion de la réponse immunitaire.

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Structure

Quant à sa structure, on peut dire qu'ils sont des molécules hétérogènes, car elles se composent d'une région hydrophile constituée de polysaccharides et d'un lipophile appelé lipide.

Le premier est le plus à l'extérieur par rapport au corps des bactéries, constitué d'un grand nombre de polysaccharides avec des ramifications, qui sont également complexes et très spécifiques aux espèces de bactéries, également connues sous le nom d'antigène ou d'antigène. Vient ensuite une couche de polysaccharides moins complexes, appelés «noyau» ou noyau oligosaccharides.

Ce dernier, dans sa région la plus externe, présente des sucres communs tels que la d-glucosa, le d-galactose, la d-glycosamine n-acetil et la d-galactosamine n-acétyle et sa partie interne avec des sucres moins communs tels que les heptosases.

Cette région polysacaridique rejoint la partie lipidique de la molécule (lipide A) à travers l'acide 3-ZO-2-Dexociocotonic (KDO). De plus, le lipide A se lie de manière covalente à la membrane externe.

La région lipidique à celle-ci constituée par un disaccharide qui est généralement du biphast, acallé avec six acides gras qui peuvent être des atomes de carbone de 12 à 14. Ceci est spécifiquement et sensiblement reconnu par les composants de l'immunité innée (phagocytes) et représente dans le centre immunoréactif LPS et un facteur de virulence.

Types de LP

Il y a des LP qui contiennent dans leur structure les régions susmentionnées, la partie du lipide A, un noyau d'oligosaccharides et de l'antigène ou, sont appelés LPS ou lipopolysaccharides lisses.

D'un autre côté, ceux dans lesquels l'antigène est absent ou est appelé lipolisaccharides Ripo-Rough ou également Lipo-oligosaccharides.

Les fonctions

La fonction principale du LPS dans les bactéries est de fournir une certaine résistance à la digestion par la bile de la vésicule biliaire. Les LP, bien que différents chimiquement aux phospholipides, ont des caractéristiques physiques similaires; De cette façon, ils peuvent participer de la même manière à la formation d'une membrane.

Bien que le LPS n'ait pas la toxicité seule, l'effet toxique est causé à la suite de leur union avec les monocytes ou les macrophages du système de réticulum endothélial. Cela provoque la synthèse et la libération de plusieurs substances avec des caractéristiques pro-inflammatoires.

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Parmi ces substances se trouve le facteur de nécrose tumorale (TNF-α), i-l1, i-l8, IL-12, IL-18, l'interféron-gamma (IFN-γ, le facteur d'activation des plaquettes et différentes chimiocines. Ces effets les provoquent également sur les cellules épithéliales, endothéliales et musculaires lisses avec des effets plus préservés.

Les LP sont de puissants activateurs de la coagulation intravasculaire et des routes classiques et alternées du système de complément et de la sécrétion de l'acide arachidonique par les produits, tels que les prostaglandines.

Ils sensibilisent également d'autres cellules en diminuant les seuils d'activation vers divers agonistes qui induisent la libération de radicaux libres tels que ceux sans oxygène et azote, l'IFN-γ, entre autres.

LPS dans la réponse immunitaire

Les LP activent la réponse immunitaire innée qui n'est produite que par l'interaction de LPS-Hospedo, plaçant des mécanismes importants tels que la phagocytose médiée par les polymorphes nucléaires (neutrophiles) et les macrophages.

D'un autre côté, il intervient dans les processus qui génèrent une inflammation, induisant des substances pro-inflammatoires et active le système de complément médié par l'itinéraire alternatif. Si cette réponse immunitaire innée ne suffit pas, la réponse immunitaire cellulaire et humorale est activée.

La reconnaissance et la signalisation des LP se produisent lorsqu'ils sont libérés de la paroi bactérienne, qui peuvent se produire lorsque les bactéries meurent ou à travers la protéine LBP (protéine de liaison au lipopolysaccharide).

LBP, qui est une protéine plasmatique (transfert de lipides), forme complexe dans le sang LPS-LBP. Ensuite, cette protéine transfère le LPS vers la molécule CD14 qui est uniquement responsable de la reconnaissance du LPS et médient sa fonction biologique.

Le CD14 peut être une protéine soluble dans le sang ou ancré à la membrane cellulaire qui exprime le TLR4 (récepteur), où ils donnent le LPS car le CD14 ne peut pas traverser la membrane et atteindre le cytoplasme. Cela pourrait empêcher la génération de la réponse du LPS.

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Pathologies qui déclenchent les LP

Les LP sont utilisés en laboratoire pour l'étude de diverses conditions telles qu'Alzheimer. Chez les patients atteints de ces maladies, les niveaux de lipolisaccharides dans le sang sont élevés.

Une fois que le TLR4 transduit les signaux de l'activité LPS, la co-expression de la protéine liée au TLR4 comme le MD-2, contribue à optimiser le signal, formant un complexe.

Ce complexe favorise l'activation d'un large réseau de protéines cytoplasmiques et le recrutement de la protéine de différenciation myéloïde 88. Cela génère la translocation de facteurs de transcription tels que IRF3 et NF-KB, qui participent à l'expression de gènes liés à la production de cytocicoins, de chimiocines et de molécules d'activation.

Tout cela implique, une forte réaction inflammatoire, l'activation des cellules et les mécanismes de régulation médiés par l'IL-10. Le LPS à des concentrations élevées peut provoquer de la fièvre, une augmentation de la fréquence cardiaque et même des chocs septiques.

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