Entendiendo los lipopolisacáridos
La sustancia misteriosa inicialmente considerado un compuesto inductor de fiebre, se asoció con bacterias Gram-negativas. Las investigaciones mostraron que era un componente importante de la pared celular bacteriana, eventualmente descrito como endotoxina , para discriminarlo claramente de otras toxinas bacterianas, secretadas por bacterias en su entorno.
Inicialmente se creyó que una endotoxina solo podría liberarse de la pared celular cuando mueren las bacterias Gram-negativas. Los conocimientos actuales revelan, sin embargo, que las bacterias Gram-vivas también eliminan las endotoxinas durante los procesos fisiológicos normales, como la replicación celular. La composición real de los polisacáridos varía entre las especies bacterianas, y la sustancia ahora se describe generalmente como lipopolisacárido (LPS).
El origen del LPS explica muchos de los síntomas clínicos en los intestinos y el hígado de todos los animales y humanos. pero también en órganos específicos.
El desafío LPS
Los animales están expuestos al LPS a través de diferentes rutas.
Alimento y agua siempre contendrá algunas cantidades de LPS, que pueden alcanzar niveles críticos cuando la calidad microbiológica del alimento es muy pobre. El procesamiento puede reducir la carga bacteriana pero no inactiva el LPS termoestable.
LPS también se adhiere a partículas finas de polvo en el aire de las casas de los animales y puede resultar en una exposición respiratoria significativa.
La principal fuente natural de LPS, sin embargo, es la compleja comunidad de Bacterias Gram-negativo en los intestinos.
Una barrera intestinal intacta puede proteger contra LPS
Varios mecanismos de defensa naturales, como parte de la inmunidad innata, están en su lugar para proteger el cuerpo. Por ejemplo, las células intestinales expresan la enzima fosfatasa alcalina que puede inactivar el LPS.
Es más, en una barrera intestinal intacta, las células del revestimiento epitelial están reticuladas por una red de proteínas de unión estrecha, haciendo que la capa celular sea impermeable para moléculas más grandes como LPS.
Los factores de estrés deterioran las defensas intestinales
Los mecanismos de defensa intestinal, sin embargo, puede verse afectado por diversos factores internos y externos. Estos incluyen virus agudos, bacteriano, o infecciones por protozoos, así como la exposición dietética a toxinas como las micotoxinas.
Además, condiciones de estrés, como el estrés por calor o incluso la privación de alimento o agua pueden conducir a una pérdida de función de la barrera intestinal. En estos casos, El LPS intestinal llegará a la circulación sistémica e iniciará una cascada de efectos adversos.
La cascada de efectos adversos en animales inducidos por LPS
El LPS es reconocido por diferentes clases de células inmunes como una molécula peligrosa. Reconocimiento de LPS por neutrófilos, macrófagos o células dendríticas en los intestinos, el hígado y otros tejidos implican receptores TLR4. La activación de estos receptores inicia una respuesta celular compleja, resultando en la producción de mediadores proinflamatorios como las citocinas, prostaglandinas, óxido nítrico, y otros radicales de oxígeno (ROS).
La citocina IL-6 desregula el control de la temperatura corporal, medible como respuesta febril. Dependiendo de la cantidad de LPS, la elevación de la temperatura corporal es gradualmente visible como una fiebre leve o como una temperatura corporal extremadamente alta, resultando en un síndrome de shock fatal.
A nivel de tejido, los mediadores inflamatorios inducen los síntomas típicos de la inflamación:enrojecimiento, edema, dolor y disfunción.
En los intestinos una respuesta inflamatoria a menudo se caracteriza por diarrea, con pérdida excesiva de agua y electrolitos, reducción de la utilización de nutrientes, y la pérdida de la función de barrera, manteniendo así el desafío fatal de LPS.
Mitigar el desafío de LPS
Se han probado numerosos compuestos en el pasado por su capacidad para mitigar los efectos adversos del LPS. Estos incluyen ciertos medicamentos antiinflamatorios y agentes inactivadores de LPS, como la fosfatasa alcalina recombinante.
Ayuda inesperada
Recientemente, Se ha demostrado que los productos específicos que han sido probados para determinar su capacidad para unirse a micotoxinas también se unen a LPS. Para probar este efecto, Los ensayos se realizaron en in vitro sistemas en el que la reducción de la actividad de LPS se mide mediante el ensayo LAL, comparando varios productos.
Estas prometedoras in vitro Los resultados demuestran la eficacia de productos específicos e indican la oportunidad de usar dichos productos como una medida práctica y económicamente viable para reducir el desafío de LPS en condiciones de estrés y / o exposición a micotoxinas en animales.
