Proyecto de inmuno Andrés Junco Loor

1. AUTOR:
Junco Loor Victor Andres
Estudiante de la Universidad Técnica Manabí
Facultad de la ciencia de la salud
Escuela de Medicina
COAUTOR: Dr. Jorge Cañarte
Docente de la Universidad Técnica Manabí
LIPOPOLISACARIDOS
INTRODUCCIÓN
El lipopolisacárido (LPS), o endotoxina,
es un componente mayoritario de la
membrana externa de las bacterias Gram
negativas (1); está compuesto por una
parte lipídica y cadenas características de
oligosacáridos y polisacáridos. Es un
estimulante del sistema inmune, con un
potente efecto tóxico y entre otras
funciones cumple un papel principal en
la adhesión de las bacterias a las células
epiteliales (2).
Una endotoxina es un fracción de
lipopolisacárido de la pared celular de
algunas bacterias gramnegativas (3), que
al solubilizarse actúa como una toxina.
Se libera de la bacteria estimulando
varias respuestas de inmunidad innata,
como la secreción de citocina, expresión
de moléculas de adhesión en el endotelio
y activación de la capacidad microbicida
del macrófago (4).
Los LPS de las paredes celulares de
bacterias gramnegativas consisten en un
glucolípido complejo, denominado
lípido A, el cual está unido a un
polisacárido constituido por una porción
central y series terminales de unidades
repetidas (5). El lípido A se encuentra
embebido en la hoja externa de la
membrana a la cual se unen los LPS.
Estos últimos se sintetizan en la
membrana citoplásmica y se transportan
a su posición exterior final. La presencia
de LPS es necesaria para la función de
muchas proteínas de la
membranaexterna (6).
En la estructura de los lipopolisacaridos,
encontramos el lípido A es responsable
de las propiedades patofisiológicas de las
endotoxinas. El polisacárido O, que es la
porción más externa, le confiere a la
bacteria su especificidad serológica. El
oligosacárido nuclear o core une el
polisacárido O al líquido A. En general,
los genes responsables de la síntesis del

2. LPS están organizados ya sea en grupos
de genes contiguos como en la síntesis
del núcleo y el polisacárido O, o bien,
dispersos alrededor del cromosoma
bacteriano como en el caso del lípido A.
La mayoría de los pasos de la vía
biosintética del LPS han sido elucidados
al menos en las enterobacterias (7).
Mecanismo de acción de los
lipopolisacaridos, las endotoxinas, en
especial el lípido A activa macrófagos,
los cuales secretan Interleucina-1
productora de fiebre, factor de necrosis
tumoral causante de necrosis y
hemorragias en varios tejidos y óxido
nítrico que produce hipotensión arterial.
Activan la cascada de la coagulación,
fundamentalmente por vía de C3a que
produce hipotensión y edema y C5a que
estimula la quimiotaxis en neutrófilos.
Activan la factor Hageman que es
activador de la coagulación hasta el
punto de conllevar a una coagulación
intravascular diseminada (8).
En la inmunología se puede determinar
que los lipopolisacaridos, se determinan
como adyuvantes potentes, estos suelen
ser preparados crudos de extractos
bacterianos que contienen mezclas de
ligandos para el receptor de tipo Toll
(TLR). En esencia, casi rodos los
adyuvantes son mezclas de PAMP que
activan las células dendríticas y otras
células del sistema inmunitario innato a
través de sus receptores de
reconocimientode patrón (PRR) (9). El
sistema inmunitario del hospedero
reconoce molecularmente al LPS a
través del receptor tipo Toll 4 (TLR4),
activando la respuesta inmune. El lípido
A, una de las tres regiones de la molécula
de LPS, representa el centro
inmunorreactivo del LPS debido al
reconocimiento específico y muy
sensible de esta estructura por cuantiosos
componentes celulares y humorales de la
inmunidad innata (10).
Arquitectura general de los
lipopolisacaridos. A pesar de que existe
una inmensa diversidad estructural en los
lipopolisacáridos de bacterias
Gramnegativas, hay elementos
arquitectónicos que son compartidos por
las distintas especies bacterianas (11). El
lipopolisacárido típico de S.
Typhimurium consiste en un
heteropolisacárido fosforilado que está
covalentemente unido a un lípido de la
membrana externa que contiene
glucosamina, el lípido A. La porción de
polisacárido que protruye de la
membrana externa ha sido dividida en
dos regiones principales: una región
interna o central (núcleo o core) y una
porción externa denominada cadena 0
(antígeno 0 ó polisacárido 0). La región

3. del núcleo ha sido a su vez subdividida
en una región interna y una región
externa. La cadena 0 constituye la
porción inmunodominante de la
molécula, y los determinantes
estructurales de esta región proveen la
base de la clasificación serológica de la
familia Enterobacteriaceae (12). El LPS
es a menudo llamado endotoxina. Este
término fue introducido en el siglo XIX
para describir el componente bacteriano
responsable de los fenómenos
patofisiológicos asociados con las
infecciones por Gramnegativos (13).
En estudios realizados se han
encontrado, efectos del lipopolisacárido
(LPS) y el ácido lipoteicoico (LTA)
sobre la ciclooxigenasa-2 (COX-2) en
células pulpares humanas. Las toxinas
bacterianas como el lipopolisacárido
(LPS) y el ácido lipoteicoico (LTA),
están presentes en bacterias Gram-
negativas y Gram-positivas,
respectivamente. Éstas originan el
proceso inflamatorio pulpar. En este
estudio, se investigó el efecto de LTA y
LPS sobre la expresión de la enzima
ciclooxigenasa-2 en células pulpares
humanas. Se partió de la hipótesis de que
estas moléculas participan en el proceso
inflamatorio pulpar a través de la síntesis
de la ciclooxigenasa-2 en células
pulpares humanas. Para evaluar esta
hipótesis, se estudió el efecto del LPS y
el LTA en cultivos primarios de células
pulpares humanas. Finalmente, se
caracterizaron las vías y moléculas
involucradas en la expresión de COX-2.
En las células pulpares humanas tratadas
con LTA o LPS, se detectó que estas
moléculas promueven la expresión de
COX-2. Por otro lado se encontró que la
expresión de COX-2se ve bloqueada por
tratamientos con SB203580, PD98059 y
estaurosporina. Los resultados
demostraron que el tratamiento con LTA
y LPS promueven la expresión de COX-
2 en eventos donde participan las
proteínas cinasas p38, ERK y PKC. Los
hallazgos son importantes porque COX-
2 está involucrada en la síntesis de
PGE2, involucrada en el establecimiento
de procesos inflamatorios crónicos.
Finalmente se caracterizó la naturaleza
de un mediador implicado en el proceso
de una pulpitis (14).
Entre otros estudios se determina la
importancia de la reducción de la
toxicidad del lipopolisacárido de
Neisseria meningitidis serogrupo B y
estudio de su estabilidad estructural,
donde se determinó que la búsqueda de
adyuvantes está dentro de las líneas de
investigación más importantes para el
desarrollo de vacunas en las últimas
décadas. Uno de los adyuvantes, en etapa

4. de investigación en el Instituto Finlay,
tiene en su composición al
lipopolisacárido (LPS) de Neisseria
meningitidis serogrupo B, el cual es
altamente tóxico. Por ello nos
propusimos modificarlo
estructuralmente, para reducir su
toxicidad y evaluar su estabilidad
durante tres meses. Se utilizó un LPS
purificado por el método de extracción
con agua y fenol y se modificó
estructuralmente por una hidrólisis
básica controlada. El LPS resultante fue
evaluado en el momento de la hidrólisis,
al mes y a los tres meses. Se midió la
concentración de grupos aminos
generados y la toxicidad por el método
del lisado de amebocitos del limulus
(LAL); se determinó el patrón
electroforético y la constante de
distribución (Kd) por cromatografía de
exclusión molecular, como parámetros
indicativos de la integridad estructural.
Los resultados mostraron un aumento de
los grupos amino, una reducción de la
toxicidad en más de cinco mil veces que
la inicial del LPS nativo y un incremento
de la Kd, determinada por cromatografía.
Todos los parámetros estudiados durante
los tres meses se mantuvieron
constantes. Se puede concluir que el
LPS, modificado estructuralmente por
medio de una hidrólisis básica
controlada y almacenado en solución
acuosa a temperaturas entre 2 y 8 °C,
permaneció sin cambios en su estructura
al menos por tres meses (15).
CONCLUSIÓN
Se puede describir que los oligosacáridos
abreviadamente descrito como LPS, o
endotoxinas, es un componente de
importancia que se encuentra en la
membrana externa de las bacterias gram
negativas, esta primordialmente
compuesto por dos partes una
denominada lipídica que son un conjunto
de moléculas orgánicas, que están
constituidas principalmente por carbono
e hidrogeno, y cadenas características de
oligosacáridos y polisacáridos. Es un
estimulante del sistema inmune, con un
potente efecto tóxico y entre otras
funciones cumple un papel principal en
la adhesión de las bacterias a las células
epiteliales. Los LPS se subdividen en
lípidos A y lípidos O.
Su función principal en la inmunología
es activar a los macrófagos, los cuales
secretan Interleucina-1 productora de
fiebre, factor de necrosis tumoral
causante de necrosis y hemorragias en
varios tejidos y óxido nítrico que
produce hipotensión arterial.

5. BIBLIOGRAFÍA
1. Rojas WM, Anaya CJM, Cano RLE,
Aristizábal BBH, Gómez OLM,
Lopera HD. Inmunología de Rojas.
Decimoséptima ed. Rojas WM,
editor. Medellín: Fondo Editorial;
2015.
2. Romero HS, Iregui CA. El
Lipopolisacárido. Rev. Med. Vet.
2010 Junio;(19).
3. CUN. Clínica Universidad de
Navarra. [Online].; 2015 [cited 2018
Mayo 26. Available from:
https://www.cun.es/es_EC/dicciona
rio-
medico/terminos/lipopolisacarido.
4. Abbas AK. INMUNOLOGIA
CELULAR Y MOLECULAR.
Septima ed. Abbas AK, editor.
Madrid: S.A. ELSEVIER ESPAÑA;
2012.
5. Romero HS, Iregui CA. El
Lipopolisacárido. Revista De
Medicina Veterinaria. 2012 Junio;
19.
6. Jawetz E, Adelberg EA, Melnick JL.
MICROBIOLOGÍA MÉDICA.
Veintiseisava ed. Jawetz E, editor.
Nueva York: McGraw-Hill; 2014.
7. Rojas CN. El lipopolisacárido
bacteriano: una potente endotoxina
con múltiples actividades
biológicas, recientes avances en
estructura, genética y bioquímica.
Rev. costarric. cienc. méd. 2016;
16(3).
8. Zapata CDJ. EFECTO DEL
LIPOPOLISACARIDO (LPS) DE
E. COLI SOBRE LA SECRECIÓN
DE MUCINAS INTESTINALES
EN LECHONES POST DESTETE.
Tesis de proyecto. Antioquia:
Universidad de Antioquia, Maestría
en Ciencias Animales
Profundización Patología; 2013.
9. Delves , Martin , Burton , Roitt.
Roitt Inmunología Fundamentos.
Doceava ed. Roitt , editor. Bogotá:
Editorial Medica Panamericana;
2014.
10
.
Komski L. Inmunomodulación por
Lipopolisacáridos Bacterianos.
Fujifilm Wako Chemicals U.S.A..
2017 Mayo.
11
.
Aldapa-Vega
G,PPR,IA,MEM,&LMC.
Modulation of immune response by
bacterial lipopolysaccharides.
Revista Alergia Mexico. 2016;
63(3).

6. 12
.
Davis B,DR,EHaGH.
Microbiology. Cuarta ed.:
Lippincott Co. Philadelphia; 1990.
13
.
Rojas CN. EL
LIPOPOLISACARIDO
BACTERIANO: UNA POTENTE
ENDOTOXINA CON
MULTIPLES ACTIVIDADES
BIOLOGICAS. RECIENTES
AVANCES EN ESTRUCTURA,
GENÉTICA Y BIOQUIMICA.
2017.
14
.
Ontiveros GAG, Gutiérrez VG,
Lazo GMdR. Efecto del
lipopolisacárido (LPS) y el ácido
lipoteicoico (LTA) sobre la
ciclooxigenasa-2 (COX-2) en
células pulpares humanas. Revista
Odontológica Mexicana. 2008
Diciembre; 12(4).
15
.
Cabrera O, Pérez R, Acosta M,
Cabrera RA, Álvarez M, Pérez O, et
al. Reducción de la toxicidad del
lipopolisacárido de Neisseria
meningitidis serogrupo B y estudio
de su estabilidad estructural.
VacciMonitor. 2013; 22(3).