Статистика
Онлайн всього: 5 Гостей: 5 Користувачів: 0
|
 |
Матеріали для курсової |
Эндотоксины грамотрицательных бактерий
|
| 08.11.2014, 22:47 |
| Эндотоксины грамотрицательных бактерий, называемые
также липополисахаридами (LPS), являются важнейшими ком-
понентами клеточной оболочки этих микроорганизмов.
Они входят в состав различных каркасных структур оболочки бактерий.
Здесь липополисахарид вступает в ассоциативные связи с некоторыми ма-
тричными белками, образуя своеобразные липид-белковые комплексы.
Они формируют гексагональную решетчатую структуру. Некоторые авто-
ры предлагают рассматривать ее как основу скелета наружной мембраны
микробной клетки.
Кроме того, полагают, что липиды, входящие в состав липополисахари-
дов, обусловливают повышенную вязкость структур наружной мембраны
бактерий. Это оказывает прямое влияние на увеличение резистентное™
бактерии к воздействию многих ферментов, желчных кислот, детергентов
и липофильных антибиотиков.
В силу того, что молекулы липополисахаридов благодаря
своим структурным особенностям являются очень сильными
антигенами, их, как правило, изучали у бактерий в первую оче-
редь. На ранних этапах развития микробиологии именно липо-
полисахариды были определены в качестве «специфических»
антигенов для многих грамотрицательных бактерий.
Все молекулы LPS имеют довольно сходную молекулярную
структуру, которая позволяет выделить в их составе три основ-
ные части: гидрофильную полисахаридную, ядро (core) и гидро-
фобный липид А.
Полисахаридная (О-специфическая) боковая цепь LPS представляет
собой полимер из повторяющихся олигосахаридных единиц. При этом,
как полагают, именно сахара определяют специфичность антигенных де-
терминант, относящихся к тому или иному виду грамотрицательных бакте-
рий (О-антигены). Со структурами полисахаридных цепей LPS связано и
разделение грамотрицательных бактерий на S- и R-формы. При диссоциа-
ции, т. е. переходе из S- в R-форму, эти бактерии утрачивают О-специфи-
ческие боковые полисахаридные цепи.
В ядре различают две области — внутреннюю и внешнюю. Внутренняя
область представляет собой пентасахарид из остатков гептозы и трех остат-
ков 2-кето-З-дезоксиоктановой кислоты. Внешняя область состоит из гек-
созного сахарила.
Обобщенная структура липида А характеризуется наличием централь-
ного дифосфорилированного дисахарида, состоящего из остатков D-глю-
козамина. Его молекулы через эфирную или амидную связь могут быть за-
203
мешены остатками D-3-ацилоксиацила (или D-3-гидрооксиацила). Уста-
новлено, что жирные кислоты в составе липида А находятся в плотной ге-
ксагональной упаковке, располагаются параллельно друг другу и ориенти-
рованы в одном направлении.
Для биологической активности молекул LPS свойственны:
пирогенность, летальная токсичность, антигенность, митоген-
ность, связывание с мембранами эукариотических клеток (че-
рез CD 14), антикомплементарная активность, активация ком-
племента, индукция гиперчувствительности 1 (немедленного)
типа, индукция воспалительной реакции, неспецифическая
(поликлональная) иммуностимулирующая активность.
— Пирогенность липополисахарида обусловлена жирными кислотами,
входящими в состав липида А. С ними же связывают и летальную токсич-
ность при высоких дозах LPS.
Сильные антигенные свойства этой молекулы обусловлены достаточ-
ным молекулярным весом (около 30-SO кДа), жесткой, повторяющейся
структурой полисахаридных эпитопов, способностью к Т-независимому
ответу, наличием гидрофильного и гидрофобного конца и заряда.
— Митогенные свойства LPS связаны с их способностью к многоточеч-
ному контакту с мембранами В-лимфоцитов, через повторяющиеся звенья
полисахаридной цепи. В результате происходит их неспецифическая поли-
клональная активация.
Липополисахарид способен связываться с мембранами многих клеток в
организме хозяина. Примером рецепторов для LPS может служить молеку-
ла CD 14, которая экспрессирована на мембранах нейтрофилов, макрофа-
гов, дендритных клеток и В-клеток. С LPS могут также связываться
CD I lc; CD 18; CD 55 и TLR-4 (Toll-like receptor-4).
Индукция воспалительной реакции происходит после связывания LPS
с макрофагами и нейтрофилами. В результате эти клетки начинают проду-
цировать воспалительные цитокины (IL-1, TNFa, IL-6) и хемокины.
— Активация комплемента молекулами липополисахарида может проте-
кать как по альтернативному, так и по классическому пути. Альтернатив-
ный путь активации поддерживается структурами полисахаридной части
молекулы — классический путь активации комплемента запускает липид А.
— Антикомплементарная активность сводится к тому, что формирова-
ние мембраноатакуюшего комплекса происходит на О-специфических по-
лисахаридных цепях, а не на мембране бактериальной клетки. Это защи-
щает бактерию от лизиса.
— Индукция гиперчувствительности 1-го типа вызвана высоким уров-
нем образования IgE к детерминантам полисахаридной части молекулы.
Неспецифическая иммуностимулирующая (адъювантная) активность
связана:
1) с выработкой цитокинов активированными клетками иммунной си-
стемы;
204
2) с повышением экспрессии корецепторных молекул на поверхности
лимфоцитов, в результате которой увеличивается эффективность презента-
ции антигенов и кооперативных взаимодействий между Т- и В-клетками;
3) с усилением антигенпрезентируюших функций макрофагов и денд-
ритных клеток.
В то же время интересны обстоятельства, в силу которых
липополисахарид может рассматриваться как фактор патоген-
ности, (т.е. как фактор зашиты возбудителя от механизмов им-
мунного киллинга организма хозяина). Здесь следует выде-
лить:
1. Токсические свойства LPS. В значительных количествах эти
молекулы могут серьезно дестабилизировать различные функ-
ции организма, вплоть до летального исхода. Токсические эф-
фекты подрывают способность организма к сопротивлению.
2. Митогенную активность, выражающуюся в поликлональ-
ной (неспецифической) активации В-лимфоцитов; она инги-
бирует специфический иммунный ответ.
3. Антикомплементарную активность LPS, защищающую бак-
терии от комплемент-зависимого цитолиза.
4. Молекулы липополисахарида, вернее, их полисахарид-
ные цепи, не являются жизненно необходимыми структурами для
многих грамотрицательных бактерий. Эти бактерии легко дис-
социируют из S- в R-формы. Вызывая интенсивный иммунный
ответ на полисахаридные детерминанты LPS, бактерии как бы
«обманывают» иммунную систему, «отвлекают» ее от других
жизненно важных факторов. Это особенно характерно для бак-
терий, способных к внутриклеточному персистированию.
Кроме того, молекулы липополисахарида, индуцируя им-
мунный ответ по гуморальному типу, способствуют выработке в
лимфоидных органах цитокинов гуморального ответа (IL-4, IL-
10). Это приводит к тому, что иммунный ответ, вместо эффек-
тивного для многих инфекций клеточного типа, «переключает-
ся» на гуморальный. Так, например, происходит при бруцелле-
зе, когда при высоком титре антител к полисахаридным детер-
минантам LPS бруцелл может полностью отсутствовать защит-
ный эффект.
В то же время следует отметить, что для многих других бак-
терий (E.coli, лептоспир и др.) связывание антител с липополи-
сахаридами их мембран означает резкую ингибицию патоген-
ных свойств, вплоть до полной неприживаемости в организме
хозяина. Считается, что гуморальный тип иммунного ответа
при этих инфекциях наиболее эффективен.
205
Для уменьшения количества липополисахаридов в организ-
ме обычно используют инфузионную (антитоксическую) тера-
пию или снижают количество LPS-продуцируюших бактери-
альных клеток с помощью химиотерапевтических средств.
|
| Категорія: Імунітет і інфекція | Додав: koljan
|
| Переглядів: 520 | Завантажень: 0
|
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
|
|
