Lipopolizaharida (LPS) este o moleculă care este o componentă a membranei exterioare a bacteriilor Gram-negative . Molecula poate fi denumită și endotoxină. LPS poate ajuta la protejarea bacteriei de apărarea gazdei și poate contribui la boala gazdei.

LPS cuprinde o mare parte din porțiunea membranei exterioare care este orientată spre exteriorul bacteriei. Există mai puține molecule de fosfolipide în acest „prospect” exterior al membranei decât există pe partea interioară a membranei. Astfel, datorită prezenței lipopolizacahridei, construcția membranei exterioare este asimetrică. În schimb, membrana interioară a bacteriilor Gram-negative și membrana unică a bacteriilor Gram-pozitive sunt mai simetrice, ambele pliante ale membranei fiind compuse din aceleași molecule.

un LPS complet constă dintr-o porțiune lipidică și un lanț de zahăr. Regiunea lipidică este ancorată în porțiunea interioară a membranei printr-o moleculă numită lipidă A. o polizaharidă de bază este, de asemenea, considerată parte a regiunii lipidice. Acest nucleu conține un compus cunoscut sub numele de acid 2-ceto-3-deoxioctonic sau KDO. Porțiunile lipidice a și KDO ale LP-urilor sunt comune tuturor LP-urilor bacteriene.

cealaltă regiune a LPS este lanțul zahărului. Această porțiune este cunoscută și sub numele de antigen O. Antigenul O își ia numele din faptul că este expus mediului extern și va fi ținta formării anticorpilor de către gazdă. Lanțul lateral de zahăr hidrofil („iubitor de apă”) se extinde spre exterior de la suprafața celulei în mediul apos care înconjoară de obicei multe bacterii Gram-negative. Există multe aranjamente chimice ale lanțului de zahăr.

fabricarea LPS este un proces în mai multe etape care implică multe enzime . Molecula LPS completă este încorporată în membrana exterioară. Calea biosintetică a LPS a fost dedusă prin izolarea mutanților defecți în ansamblul LPS.

LPS poate fi detectat folosind tehnici microscopice în urma legării anticorpilor specifici LPS . În plus, se poate face un test biochimic. Testul utilizează un compus care este obținut din crabul de potcoavă.

nu toate bacteriile au un lanț complet de zahăr. În funcție de speciile bacteriene, o porțiune a lanțului de zahăr poate fi prezentă sau lanțul de zahăr poate fi complet absent. Diferitele chimii LPS au un efect asupra aspectului bacteriilor atunci când sunt cultivate ca colonii pe medii de creștere solide. Aceste bacterii cu lanțul lateral complet pot apărea netede și chiar umede, în timp ce cele fără lanț lateral apar adesea încrețite și uscate. Din acest motiv, bacteriile care au LPS complet sunt cunoscute sub numele de tulpini netede și acele bacterii fără lanț lateral de zahăr sunt desemnate ca tulpini aspre. Acele specii de bacterii care se află între ele, având o porțiune din lanțul lateral de zahăr, se numesc tulpini semi-brute.

compoziția LPS afectează, de asemenea, chimia generală a suprafeței bacteriene. Deoarece lanțurile de zahăr care ies din suprafață sunt hidrofile, bacteria tinde să prefere mediile apoase. În schimb, lipsa lanțurilor laterale expune porțiunea lipidică hidrofobă („ură de apă”) a LPS. Suprafața acestor bacterii tinde să fie mai hidrofobă. În soluție, bacteriile brute tind să se aglomereze într-un efort de a evita apa. Compușii antibacterieni care sunt hidrofobi sunt mai predispuși să pătrundă în tulpini aspre decât în tulpini netede. În tractul intestinal al animalelor cu sânge cald, unde trăiesc multe bacterii Gram-negative, posesia unui LPS complet este avantajoasă pentru absorbția nutrienților hidrofili de către bacterii.

structura LPS are o influență profundă asupra potențialului bacteriilor Gram-negative infecțioase de a stabili o infecție la om și la alte animale. Lanțurile de zahăr ale LP-urilor netede pot suprapune proteinele de suprafață ale membranei exterioare, mascând proteinele de detectarea imună. De asemenea, o bacterie poate varia chimia antigenului O, astfel încât direcționarea anticorpilor la suprafața bacteriană să fie și mai dificilă. În schimb, răspunsul imun la o tulpină aspră, în care proteinele de suprafață nu sunt camuflate, este mai mare și mai consistent.

Lipopolizaharida este importantă din punct de vedere medical pentru oameni. Când este liber de bacterie, LPS este toxic. Porțiunea LPS care este responsabilă de toxicitate este porțiunea de bază și lipidă A (endotoxina). Endotoxina poate produce febră, scăderea numărului de celule albe din sânge și deteriorarea vaselor de sânge, ducând la scăderea tensiunii arteriale. La concentrații suficient de mari de endotoxină, se poate instala șoc și poate apărea moartea.

vezi și membranele bacteriene și peretele celular; enterotoxină și exotoxină; imunizare