LIPOLYSACCHARIDES: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang lipopolysaccharide (LPS) ay ang mga pangunahing sangkap ng cell pader ng gramo na mga bakterya na gramo (75% ng ibabaw). Ang LPS ay mga kumplikadong kumbinasyon ng mga lipid at karbohidrat na napakahalaga para sa pagpapanatili ng posibilidad at kaligtasan ng mga bakterya.

Ang mga sangkap na bakterya, na tinatawag ding endotoxins, ay ipinamamahagi sa lahat ng mga kapaligiran, mula sa bakterya sa lupa, hangin, tubig at pagkain ng hayop. Sa kabilang banda, naroroon sila sa bituka, vaginal at oropharyngeal bacterial flora, kontaminado ang isang mahusay na iba't ibang mga produkto ng tao.

Ang LPS ay matatagpuan sa mga negatibong bakterya ng gramo, tulad ng Pseudomonas aeruginosa. Pinagmulan: Y_tambe

Tandaan din na ang lipopolysaccharides ay malakas na inducers ng mga pro-namumula na sangkap tulad ng mga cytokinins, free radical at mga produkto na nagmula sa arachidonic acid.

katangian

Ang LPS ay medyo kumplikadong mga sangkap na may mataas na timbang ng molekular, na nag-iiba-iba sa chemically kabilang sa iba't ibang mga pangkat ng mga bakterya na gramo. Ang mga ito ay may kaugnayan sa mga leukocytes, sa ganitong paraan kapag pinapasok nila ang dugo na sinunod nila sa kanila, ang pangunahing target na pagiging macrophage.

Ang paggawa ng mga cytokinins na labis ay maaaring maging sanhi ng malubhang mga kondisyon sa klinika tulad ng sepsis at septic shock. Bukod dito, ang LPS ay kasangkot sa pagmomolde ng pathophysiology ng iba pang mga sakit tulad ng hemolytic uremic syndrome.

Ang LPS ay may pananagutan sa pagdudulot ng marahas na mga reaksyon ng nagpapaalab sa mga tao, na ang dahilan kung bakit sila ay mga lason na matatagpuan sa loob ng katawan (endotoxins).

Sa pangkalahatan, ang mga lipolysaccharides ay hindi pumapasok sa sistema ng sirkulasyon sa pamamagitan ng bituka dahil sa masikip na mga junctions na bumubuo sa bituka ng bituka. Ngunit kapag ang mga unyon na ito ay nakompromiso, mayroong pagkamatagusin sa bituka, na nagdudulot ng pinsala at pagpapabilis ng mga nagpapaalab na proseso.

Ang LPS ay may immunogenic at endotoxic na pagkilos at lumahok sa pag-activate ng immune system at sa pag-uugnay ng pagsunod sa mga bakterya. Bilang karagdagan, kinakatawan nila ang isang kadahilanan ng birtud na nag-aambag sa proseso ng pathogen at ang pag-iwas sa immune response.

Istraktura

Tungkol sa kanilang istraktura, masasabi na ang mga ito ay mga heterogenous na mga molekula, dahil binubuo sila ng isang rehiyon na hydrophilic na binubuo ng polysaccharides at isang rehiyon ng lipophilic na tinatawag na lipid A.

Ang una, ay ang pinaka-panlabas na may paggalang sa katawan ng bakterya, na binubuo ng isang malaking halaga ng polysaccharides na may mga sanga, na kumplikado din at napaka-tiyak sa mga species ng bakterya, na kilala rin bilang O antigen. mga complex, na tinatawag na "core" o nucleus ng oligosaccharides.

Ang huli, sa pinakamalayong rehiyon nito, ay nagtatanghal ng mga karaniwang sugars tulad ng D-glucose, D-Galactose, N-acetyl D-glucosamine at N-acetyl D-galactosamine at ang panloob na bahagi nito na may hindi gaanong karaniwang mga sugars tulad ng heptose.

Ang rehiyon na polysaccharide na ito ay nakagapos sa lipid na bahagi ng molekula (Lipid A) sa pamamagitan ng 3-keto-2-dexocioctonic acid (Kdo). Bukod dito, ang lipid A ay covalently na nakatali sa panlabas na lamad.

Ang rehiyon ng lipid A ay binubuo ng isang disaccharide na sa pangkalahatan ay bisphosphorylated, na naipon sa anim na fatty acid na maaaring magkaroon ng 12 hanggang 14 na carbon atom. Ito ay kinikilala sa isang tiyak at sensitibong paraan sa pamamagitan ng mga sangkap ng likas na kaligtasan sa sakit (phagocytes) at kumakatawan sa LPS immunoreactive center at isang virulence factor.

Mga uri ng LPS

Mayroong LPS na naglalaman sa kanilang istraktura ng mga nabanggit na mga rehiyon, ang bahagi ng lipid A, isang oligosaccharide nucleus at ang O antigen, tinawag silang LPS S o makinis na lipopolysaccharides.

Sa kabilang banda, ang mga kung saan ang O antigen ay wala ay tinatawag na LPS R o magaspang na lipolysaccharides o lipo-oligosaccharides.

Mga Tampok

Ang pangunahing pag-andar ng LPS sa bakterya ay ang magbigay ng ilang pagtutol sa pantunaw sa apdo sa gallbladder. Ang LPS, kahit na naiiba sa kemikal mula sa mga phospholipid, ay may magkatulad na mga katangiang pisikal; Sa ganitong paraan, maaari silang lumahok sa parehong paraan sa pagbuo ng isang lamad.

Bagaman ang LPS ay hindi nagtataglay ng toxicity sa kanilang sarili, ang nakakalason na epekto ay sanhi ng kanilang pagbubuklod na may mga monocytes o macrophage ng reticulum endothelial system. Ito ay nagiging sanhi ng synthesis at pagpapakawala ng iba't ibang mga sangkap na may mga katangian na pro-namumula.

Kabilang sa mga sangkap na ito ang factor ng nekrosis ng tumor (TNF-α), interleukins I-L1, I-L8, IL-12, IL-18, interferon-gamma (IFN-γ, kadahilanan ng pag-activate ng platelet, at iba't ibang mga chemokines Ang mga epektong ito ay sanhi din ng epithelial, endothelial at makinis na mga cell ng kalamnan na may mas maraming naipreserbahang mga epekto.

Ang LPS ay mga malakas na activator ng intravascular coagulation at ang klasikal at kahaliling landas ng sistema ng pandagdag at pagtatago ng mga arachidonic acid by-produkto tulad ng mga prostaglandins.

Nakikilala din nila ang iba pang mga cell sa pamamagitan ng pagbaba ng mga threshold ng activation para sa iba't ibang mga agonist na nagtulak sa pagpapalaya ng mga libreng radikal tulad ng mga walang oxygen at Nitrogen, IFN-γ, bukod sa iba pa.

LPS sa immune response

Pinapagana ng LPS ang likas na pagtugon sa immune na ginawa lamang ng pakikipag-ugnayan sa host ng LPS, na nagtatakda sa mga mahahalagang mekanismo tulad ng phagocytosis na pinagsama ng mga nuklear na polymorph (neutrophils) at macrophage.

Sa kabilang banda, nakikialam ito sa mga proseso na nagdudulot ng pamamaga, na nagpapasigla ng mga pro-namumula na sangkap at pinapagana ang sistema ng pampuno na pinagsama ng alternatibong daanan. Kung ang likas na pagtugon sa immune ay hindi sapat, ang cellular at humoral immune response ay isinaaktibo.

Ang pagkilala at pag-sign ng LPS ay nangyayari kapag sila ay pinalaya mula sa pader ng bakterya, na maaaring mangyari kapag namatay ang bakterya o sa pamamagitan ng LBP protein (lipopolysaccharide-binding protein).

Ang LBP, na isang protina ng plasma (paglilipat ng lipid), ay bumubuo ng mga komplikadong LPS-LBP sa dugo. Pagkatapos ang protina na ito ay naglilipat ng LPS sa molekula ng CD14, na responsable lamang sa pagkilala sa LPS at pag-mediate ng biological function nito.

Ang CD14 ay maaaring maging isang natutunaw na protina sa dugo o naka-angkla sa lamad ng mga cell na nagpapahayag ng TLR4 (receptor), kung saan isusuko nila ang LPS dahil ang CD14 ay hindi maaaring tumawid sa lamad at maabot ang cytoplasm. Pipigilan lamang nito ang henerasyon ng tugon ng LPS.

Mga pathology na nag-trigger ng LPS

Ang LPS ay ginagamit sa laboratoryo para sa pagsisiyasat ng iba't ibang mga kondisyon tulad ng Alzheimer, maramihang sclerosis, nagpapaalab na kondisyon ng bituka, diabetes at kahit autism, dahil sa kakayahang magdulot ng mga reaksyon ng nagpapaalab. Sa mga pasyente na may mga sakit na ito, ang mga antas ng lipolysaccharides sa dugo ay mataas.

Kapag ang TLR4 ay naglilipat ng mga signal ng aktibidad ng LPS, ang co-expression ng mga protina na may kaugnayan sa TLR4 tulad ng MD-2, ay nag-ambag upang ma-optimize ang signal, na bumubuo ng isang kumplikado.

Pinapaboran ng kumplikadong ito ang pag-activate ng isang malawak na network ng mga protina ng cytoplasmic at ang pangangalap ng myeloid pagkita ng kaibhan na 88. Ito ay bumubuo ng pagsasalin ng mga salik ng transkripsyon tulad ng IRF3 at NF-KB, na nakikilahok sa pagpapahayag ng mga gene na may kaugnayan sa produksyon ng mga cytokinins, chemokines at mga molekula ng pag-activate.

Ang lahat ng ito ay humahantong sa isang malakas na nagpapasiklab na reaksyon, pag-activate ng cell at mga mekanismo ng regulasyon na pinagsama ng IL-10. Ang LPS sa mataas na konsentrasyon ay maaaring maging sanhi ng lagnat, pagtaas ng rate ng puso, at kahit na mga septic shocks.

Mga Sanggunian

1. Cabello, RR (2007). Microbiology at human parasitology / Microbiology at Human Parasitology: Ang Etiological na Batayan ng mga nakakahawang sakit at mga parasito na sakit / Etiological na Batayan ng Nakakahawang at Parasitikong Sakit. Panamerican Medical Ed.
2. Hall, JE (2011). Guyton at Hall aklat-aralin ng e-Book ng medikal na physiology. Elsevier Mga Agham sa Kalusugan.
3. Knirel, YA, & Valvano, MA (Eds.). (2011). Mga bacterial lipopolysaccharides: istraktura, synthesis ng kemikal, biogenesis at pakikipag-ugnay sa mga cell ng host. Springer Science & Business Media.
4. Nelson, DL, & Cox, MM (2006). Mga Prinsipyo ng Lehninger ng Biochemistry. Ika-4 na edisyon. Ed Omega. Barcelona (2005).
5. Rabinovich, GA (2004). Molecular immunopathology: mga bagong hangganan ng gamot: isang link sa pagitan ng biomedical research at klinikal na kasanayan. Pan-American Medikal,
6. Stanier, RY, & Villanueva, JR (1996). Mikrobiology. Baligtad ko.