ליפופוליסכריד

ליפופוליסכרידים (Lipopolysaccharide, LPS) הן מולקולות גדולות שנמצאות בממברנה החיצונית של חיידקים גראם-שליליים (חיידקים עם שכבת חוץ מיוחדת). הן מחזקות את הממברנה ומגינות עליה מפני התקפות כימיות. LPS הוא אנדוטוקסין, חומר שעשוי לעורר תגובה חזקה של מערכת החיסון.

LPS מורכב משלושה חלקים עיקריים: ליפיד A, ליבת אוליגוסכרידים, ושרשרת הצד O (הנקראת גם אנטיגן O). ליפיד A הוא החלק החשוב ברעילות של LPS. הוא נקשר למורכב הקולטנים CD14/TLR4/MD2. קישור זה גורם לתאים, ובפרט למקרופאג'ים (תאי חיסון שמפנים חיידקים), לשחרר ציטוקינים, חומרים שמעודדים דלקת.

שרשרת O היא החלק המשתנה ביותר ב-LPS. היא נראית שונה בזנים שונים, ולכן נוגדנים של המארח מזהים זנים שונים. חיידקים יכולים לשנות את שרשרת O כדי להימנע מגילוי. בנוסף, LPS מגדיל את המטען השלילי של מעטפת התא ועוזר לייצב את הממברנה.

את הסינתזה של רכיבי הסוכר ב-LPS ניתן לשנות. אנזימים שנקראים גליקוזילטרנספראזות מוסיפים סוכרים ספציפיים ומייצרים וריאציות שונות של ה-LPS. גם ליפיד A משתנה במבנה, ובחלק מהמקרים שינויים אלה משנים את האינטראקציה עם הקולטן. לדוגמה, ליפיד A של Rhodobacter sphaeroides יכול להיות אנטגוניסטי בתאים אנושיים אך אגוניסטי בתאים של בעלי חיים אחרים. יש דעות שמבנה הליפיד (הצורה שלו) משפיע על כך האם הוא מפעיל TLR4, מפעיל TLR2 או פועל כבולם.

LPS משמש בכלי מחקר כבר שנים רבות, כי הוא מפעיל גורמי שעתוק ומוביל לשחרור מתווכים המעורבים באלח דם. גם המקטעים הגנטיים שמקודדים לייצור LPS משתנים בין זנים ותת-זנים של חיידקים, כולל פתוגנים של צמחים ובעלי חיים.

ליפופוליסכרידים, שנקראים LPS, נמצאים על המעטפת של חיידקים מסוימים. חיידקים גראם-שליליים (חיידקים עם ממברנה חיצונית) יש להם LPS. LPS מחזק את המעטפת ומגן עליה. LPS יכול גם לגרום למערכת החיסון להגיב חזק. זה נקרא אנדוטוקסין. אנדוטוקסין הוא חומר שגורם לגוף להגיב.

LPS בנוי משלושה חלקים: ליפיד A, ליבה של סוכרים, ושרשרת O. ליפיד A הוא החלק שעלול להיות רעיל. שרשרת O היא החלק החיצוני שהמערכת החיסון מזהה. שרשרות O שונות בין חיידקים. חיידקים יכולים להחליף את שרשרת O כדי לא להתגלות בקלות.

חוקרים בודקים LPS בניסויים כדי להבין איך המערכת החיסונית פועלת. מבנה ליפיד A שונה אצל חיידקים שונים. גם הגנים שעוזרים לבנות את ה-LPS שונים בין זנים של חיידקים.