Avances en el desarrollo de terapias neutralizantes en la sepsis / Advances in the development of neutralizing therapies for sepsis

El lipopolisacarido bacteriano (LPS), tambien denominado endotoxina, es el constituyente mayoritario de la membrana externa de bacterias Gram negativas. Esta molecula es liberada de la bacteria a la circulacion exhibiendo una amplia variedad de efectos toxicos y pro-inflamatorios, los cuales estan asociados al lipido A y a su vez estan relacionados a la patogenesis de la sepsis. Muchos de los fenomenos fisiologicos producidos por el LPS resultan de la capacidad de esta molecula de activar las celulas del sistema inmune del huesped, entre ellas monocitos, macrofagos y leucocitos polimorfonucleares. Este proceso produce una inflamacion local, proceso beneficioso para el huesped. Sin embargo, si la cantidad de LPS liberado excede cierta concentracion critica umbral, la exacerbada liberacion de citoquinas inflamatorias como Factor de Necrosis Tumoral (TNF-alfa) e interleuquinas (IL) resulta en sepsis grave, lo que hace necesario encontrar nuevas opciones terapeuticas capaces de neutralizar la endotoxina circulante. En este articulo se presenta una revision actualizada de los resultados experimentales obtenidos in vivo e in vitro empleando proteinas y peptidos sinteticos con la finalidad de neutralizar el LPS, y las perspectivas que en este area ofrece el uso de lipoproteinas, en particular la apolipoproteina A-I y formas mutantes o peptidos derivados de esta proteina.

Lipopolisaccharide (LPS), also called endotoxin, is the major component of the external membrane in Gram negative bacteria. This molecule is released to circulation by the bacteria, producing a large variety of toxic and pro-inflammatory effects which are associated with lipid A as well as with sepsis pathogenesis. Many physiological henomena produced by LPS arise from this molecule's capacity to activate cells in the host immune system such as monocytes, macrophages and polymorphonuclear leukocytes. This process leads to a local inflammation, and it is beneficial for the host. However, if the amount of LPS released exceeds the critical concentration thresholdan augmented release of inflammatory cytokines as TNF-alfa, and interleukines (IL) produce a severe sepsis. This fact led us to find therapeutical alternatives able to neutralize circulating endotoxin. This work is focused on the experimental results obtained in vivo and in vitro using synthetic proteins and peptides in order to neutralizeLPS, and on future perpectives in this research area that offer the use of lipoprotein and in particular apolipoprotein A-I and mutants or peptides derived from this protein.

El lipopolisacárido bacteriano: una potente endotoxina con múltiples actividades biológicas, recientes avances en estructura, genética y bioquímica / Lipopolysaccharides, bacterial: an potent endotoxin with multiples biological activities

Los lipopolisacáridos (LPS) constituyen el antígeno O y la endotoxina de las bacterias Gram-negativas. Están localizados en la membrana externa de la envoltura celular bacteriana y juegan un papel muy importante en la patogénesis de las infecciones bacterianas, así como en la interacción con el hospedero y su sistema de defensa. Básicamente el LPS se compone de una porción lipídica muy conservada entre las especies, denominada lípido A, inmersa en la cara externa de la membrana externa de la bacteria, y una porción hidrofílica compuesta por azúcares que presenta una gran variabilidad estructural. El lípido A es responsable de las propiedades patofisiológicas de las endotoxinas. El polisacárido O, que es la porción mas 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 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. Tanto las interacciones moleculares de enzimas y sistratos durante la síntesis comoe el transporte del LPS hasta la membrana externa bacteriana son aspectos de constante investigación hoy en día, debido a las implicaciones en la biología de estos microorganismos y en el potencial uso farmacológico de análogos o antagonistas de LPS en la terapéutica del choque endotóxico. Esta revisión pretende actualizar los aspectos relevantes de la estructura, bioquímica y genética de esta importante molécula bacteriana

Comparison of outer membrane protein and lipopolysaccharide profiles of enterotoxigenic Escherichia coli strains isolet in Säo Paulo, Brazil

The outer membrane protein (OMP) and lipopolysaccharide (LPS) patterns of 12 strains of serogroups of enterotoxigenic E. coli frequntly isolated in Säo Paulo city werte determined by fractionation techniques and by sodium dodecyl sulfate-plyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Five O6, three O78 and four O128 serogroup isolates of different serotypes (flagellar antigens) and virulence factors (toxins and colonization factor antigens) showed a high degree of variability in their OMP pattern and at least nine groups could be identified. The analysis of LPS aptterns by SDS-PAGE showed a homogenous profile for the O6 strains and some minor differences for the O128 and 078 strains. The oresented data indicate that analysis of OMP and LPS by SDS-PAGE may further improve the discriminating ability of extensively used serological techniques or the detection of virulence factors and could be a useful tool in epidemiological studies of enterotoxigenic E. coli (ETEC) strains from this area