Липополисахарид

Липополисахарид (ЛПС; англ. lipopolysaccharide) — макромолекула, состоящая из полисахарида, ковалентно соединённого с липидом, основной компонент внешней мембраны грамотрицательных бактерий.

Строение липополисахарида: боковые полисахаридные цепи (О-антиген), центральный олигосахарид и липид А.

Структура

ЛПС включает 3 ковалентно-связанных компонента:

• Липид А
• Центральный олигосахарид
• О-антиген

Липид А — дисахарид с несколькими соединёнными цепями необычной гидроксимиристиновой жирной кислоты, который «заякоривает» молекулу ЛПС в бактериальной мембране. После разрушения бактериальной клетки липид А высвобождается в кровь и может вызывать тяжёлые токсические последствия вплоть до септического шока.

Центральный олигосахарид состоит из необычных сахаров: кетодезоксиоктулозоната и гептозы. Он служит молекулярным мостиком и соединяет липид А с О-антигеном. Является эндотоксином и при высвобождении в кровь, также, как и липид А, может вызывать явления отравления вплоть до септического шока, хотя и в меньшей степени, чем липид А.

О-антиген представляет собой полисахаридные цепи, которые соединены с центральным олигосахаридом. Эта часть ЛПС экспонирована в окружающую среду. Состав О-антигена варьирует в зависимости от штамма бактерии. Чем протяжённее полисахариды О-антигена, тем хуже гидрофобные антибиотики проникают через них в бактериальную клетку. Эта часть ЛПС является наиболее иммуногенной и легко распознаётся иммунной системой хозяина, с чем и связано её название.

Функция

Липополисахарид (ЛПС, эндотоксин) — термостабильный компонент наружной части клеточной мембраны всех грамотрицательных микроорганизмов.
ЛПС обеспечивает структурную целостность бактериальной клетки и защищает мембрану от агрессивных воздействий окружающей среды. Отрицательный заряд ЛПС повышает общий отрицательный заряд бактерии и стабилизирует её мембрану. Действие многих антибиотиков направлено на повреждение ЛПС.

Эндотоксин

Основная статья: Эндотоксин

Термин «эндотоксин» был введен в научную семантику Р. Пфейффером в 1892 году. Так был назван термостабильный компонент лизата грамотрицательных бактерий — липополисахарид. Часто термины эндотоксин и липополисахарид используются как синонимы. Эндотоксины могут взаимодействовать с различными клетками макроорганизма и в зависимости от дозы, вызывать их повреждения или стимулировать синтез физиологически активных веществ. Грозными последствиями действия эндотоксина являются ДВС-синдром и эндотоксиновый шок. Ранее было принято считать, что в норме весь проникающий в воротную вену из кишечника эндотоксин элиминируется системой фиксированных макрофагов печени. В настоящее время эндотоксины обнаружены в системном кровотоке практически здоровых людей.

Примечания

1. Rietschel E. T., Kirikae T., Schade F. U., Mamat U., Schmidt G., Loppnow H., Ulmer A. J., Zähringer U., Seydel U., Di Padova F. Bacterial endotoxin: molecular relationships of structure to activity and function (англ.) // ^[англ.] : journal. — ^[англ.], 1994. — Vol. 8, no. 2. — P. 217—225. — PMID 8119492. Архивировано 25 ноября 2013 года.
2. Лиходед В. Г., Аниховская И. А., Апполонин А. В. и др. FC-зависимое связывание эндотоксинов грамотрицательных бактерий полимрфно-ядерными лейкоцитами крови // Журнал микробиологии. — Институт морфологии, Москва, Московский медицинский стоматологический институт им. Семашко. — Вып. 1996, № № 2. — С. 76—79.

См. также

• Липополисахарид-связывающий белок
• Толл-подобные рецепторы

Ссылки

• Wexler H., Oppenheim J. D. Isolation, characterization, and biological properties of an endotoxin-like material from the gram-positive organism Listeria monocytogenes (англ.) // ^[англ.] : journal. — 1979. — March (vol. 23, no. 3). — P. 845—857. — PMID 110684. — PMC 414241.
• Липополисахарид (Lipopolysaccharide) // Медицинские термины (рус.). — 2000.