Lipopolysaccharide LPS sind relativ thermostabile warmeunempfindliche Verbindungen aus fettahnlichen Lipo und Zucker Bestandteilen Polysacchariden Sie sind in der Ausseren Membran gramnegativer Bakterien enthalten Sie wirken als Antigene und dienen der serologischen Charakterisierung und Identifizierung der Bakterien Beim Zerfall der Bakterien werden Teile davon frei und wirken toxisch Diese Teile werden als Endotoxine bezeichnet und von intakten Bakterien nicht abgegeben Allgemeine Struktur von LipopolysaccharidenIm Fall kurzkettiger Zucker Bestandteile Oligosacchariden spricht man auch von Lipooligosacchariden LOS Inhaltsverzeichnis 1 Struktur 2 Biosynthese 3 Reaktionen des menschlichen Korpers auf endotoxisch wirksame Lipopolysaccharide 4 Zerstorung von Lipopolysacchariden 5 Siehe auch 6 Weblinks 7 EinzelnachweiseStruktur BearbeitenLipopolysaccharide bestehen aus drei Teilbereichen die miteinander verbunden sind Lipid ALipid A bildet den inneren Bereich des LPS bzw LOS das zugleich damit in der ausseren Membran verankert ist Dieser Teil wirkt als Endotoxin Er wird frei nachdem die Zelle zerstort ist Lipid A ist im Gegensatz zu den meisten anderen Lipiden der Zellmembran kein Phospholipid Die Fettsauren sind durch Esterbindungen an ein Disaccharid gebunden das aus N Acetylglucosaminphosphat besteht Zu den haufigsten Fettsauren zahlen hier Capron Laurin Myristin Palmitin und Stearinsaure Lipid A kann je nach Bakterienart verschieden sein KernregionDie Kernregion ist an das Lipid A gebunden und besteht aus einer inneren und einer ausseren Kernregion Sie besteht im Wesentlichen aus 2 Keto 3 desoxy octonat KDO sowie Heptose Glucose Galactose und N Acetylglucosamin Auch die Kernregion kann bei unterschiedlichen Bakterienarten verschieden sein Polysaccharid bzw Oligosaccharid Ein an den Kern gebundenes Oligo oder Polysaccharid bildet den dritten ausseren Bereich Es bildet eine Kette aus einer oder mehreren Hexosen zum Beispiel Rhamnose Galactose Glucose und Mannose sowie einem oder mehreren Didesoxyzuckern wie Abequose Colitose Paratose oder Tyvelose zum Teil modifiziert Diese Zucker sind in vier oder funfteilige Sequenzen verbunden die oft verzweigt sind Durch die Wiederholung der Zuckersequenzen entsteht das lange Polysaccharid Dieses Polysaccharid wird als O Polysaccharid bezeichnet weil es als O Antigen des Bakteriums fungiert Dieser Bereich ist je nach Bakterienart und stamm verschieden und kann zur Unterscheidung der Bakterien genutzt werden unter anderem zur Differenzierung pathogener und nicht pathogener Arten Dazu verwendet man in der Regel serologische Methoden vor allem die Gruber Widal Reaktion So konnen etwa Typhus und andere Salmonellosen unterschieden werden Die Oligosaccharidketten konnen sehr kurz sein oder fehlen Ein Fehlen der Kernregion kommt dagegen nicht vor Biosynthese BearbeitenLipid A und die Kernregionwerden im Zytoplasma synthetisiert und dort aneinandergehangt Dieser Verband wird dann durch die Zellmembran geklappt und lagert sich spontan in die aussere Membran der Zellwand ein Oligo Polysaccharidkettenwerden auch im Zytoplasma synthetisiert sie sind jedoch stark hydrophil und konnen nicht ohne weiteres durch die lipophile Zellmembran transportiert werden Damit dies dennoch moglich ist wird Undecaprenylphosphat daran gebunden Dadurch bekommt es ein lipophiles Ende durch das es durch die Zellmembran gezogen werden kann Im periplasmatischen Raum werden nun durch Polymerasen Teilbereiche kopiert und an die vorhandenen Ketten gehangt Nun werden die Saccharidketten mit dem Lipid A Kernregion Verband durch Ligasen verbunden und mit Hilfe von Poren Bayer s Junctions in die aussere Membran transportiert Dieser Vorgang ist passiv und daher ohne Energieaufwand moglich Reaktionen des menschlichen Korpers auf endotoxisch wirksame Lipopolysaccharide BearbeitenGelangen Lipopolysaccharide ins Blut binden sie dort an das Serumprotein Lipopolysaccharid bindendes Protein LBP Dieser Komplex bindet an den Membranrezeptor CD14 unter anderem auf der Monozytenoberflache und induziert uber NF kB die Freisetzung von Tumornekrosefaktor und Interleukin 1b durch diese CD14 tragende Zelle Die CD14 Expression wird wiederum durch TNF vorubergehend parakrin induziert positive Selbstverstarkung 1 Lipopolysaccharide konnen durch zirkumventrikulare Organe Stellen mit einer durchlassigeren Blut Hirn Schranke direkt in das Gehirn gelangen und von dort ausgehend vor allem in der Mikroglia ihren eigenen Rezeptor CD14 vermehrt induzieren um dann lokal die nachfolgende Zytokinproduktion anzuregen Dies ist einer der Wege die zu Fieber fuhren 1 Zerstorung von Lipopolysacchariden BearbeitenHitzebestandige Gerate kann man durch Erhitzen 5 Stunden bei 200 C von Lipopolysacchariden befreien Fur nicht hitzebestandige Gerate wendet man 1 molare Natronlauge an die 15 Stunden lang einwirken soll Siehe auch BearbeitenLipide PyrogenWeblinks Bearbeiten nbsp Commons Lipopolysaccharide Sammlung von Bildern Videos und AudiodateienEinzelnachweise Bearbeiten a b Rivest S et al How the Blood Talks to the Brain Parenchyma and the Paraventricular Nucleus of the Hypothalamus During Systemic Inflammatory and Infectious Stimuli Proc Soc Exp Biol Med 2000 223 1 22 38 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Lipopolysaccharide amp oldid 238680027
