Compreendendo os lipopolissacarídeos
A substância misteriosa, inicialmente considerado um composto indutor de febre, foi associado a bactérias Gram-negativas. As investigações mostraram que era um dos principais componentes da parede celular bacteriana, eventualmente descrito como endotoxina , para discriminá-lo claramente de outras toxinas bacterianas, secretado por bactérias em seu ambiente.
Inicialmente, acreditava-se que uma endotoxina só poderia ser liberada da parede celular quando as bactérias Gram-negativas morressem. As percepções atuais revelam, Contudo, que as endotoxinas também são eliminadas por bactérias Gram vivas durante os processos fisiológicos normais, como a replicação celular. A composição real dos polissacarídeos varia entre as espécies bacterianas, e a substância agora é geralmente descrita como lipopolissacarídeo (LPS).
A origem do LPS explica muitos dos sintomas clínicos nos intestinos e no fígado de todos os animais e humanos, mas também em órgãos específicos.
O desafio LPS
Os animais são expostos ao LPS por diferentes rotas.
Ração e água sempre conterá algumas quantidades de LPS, que pode atingir níveis críticos quando a qualidade microbiológica da ração é muito ruim. O processamento pode reduzir a carga bacteriana, mas não consegue inativar o LPS termoestável.
LPS também adere a finas partículas de poeira no ar de biotérios e pode resultar em exposição respiratória significativa.
A principal fonte natural de LPS, Contudo, é a comunidade complexa de Bactéria Gram-negativa nos intestinos.
Uma barreira intestinal intacta pode proteger contra LPS
Vários mecanismos naturais de defesa, como parte da imunidade inata, estão no lugar para proteger o corpo. Por exemplo, as células intestinais expressam a enzima fosfatase alcalina que pode inativar o LPS.
Além disso, em uma barreira intestinal intacta, as células do revestimento epitelial são reticuladas por uma rede de proteínas de junção apertada, tornando a camada de células impermeável para moléculas maiores como LPS.
Fatores de estresse prejudicam as defesas intestinais
Os mecanismos de defesa intestinal, Contudo, pode ser prejudicado por vários fatores internos e externos. Estes incluem vírus agudos, bacteriana, ou infecções por protozoários, bem como exposição na dieta a toxinas como micotoxinas.
Além disso, condições de estresse, como estresse por calor ou mesmo privação de ração ou água pode levar a uma perda de função da barreira intestinal. Nesses casos, O LPS intestinal alcançará a circulação sistêmica e iniciará uma cascata de efeitos adversos.
A cascata de efeitos adversos em animais induzidos por LPS
O LPS é reconhecido por diferentes classes de células do sistema imunológico como uma molécula perigosa. Reconhecimento de LPS por neutrófilos, macrófagos ou células dendríticas nos intestinos, o fígado e outros tecidos envolvem receptores TLR4. A ativação desses receptores inicia uma resposta celular complexa, resultando na produção de mediadores pró-inflamatórios, como citocinas, prostaglandinas, óxido nítrico, e outros radicais de oxigênio (ROS).
A citocina IL-6 desregula o controle da temperatura corporal, mensuráveis como resposta febril. Dependendo da quantidade de LPS, a elevação da temperatura corporal é gradualmente visível como uma febre leve ou como temperatura corporal extremamente alta, resultando em uma síndrome de choque fatal.
No nível do tecido, os mediadores inflamatórios induzem os sintomas típicos de inflamação:vermelhidão, edema, dor e disfunção.
Nos intestinos, uma resposta inflamatória é frequentemente caracterizada por diarreia, com perda excessiva de água e eletrólitos, redução da utilização de nutrientes, e a perda da função de barreira, mantendo assim o desafio LPS fatal.
Mitigando o desafio LPS
Vários compostos foram testados no passado quanto à sua capacidade de mitigar os efeitos adversos do LPS. Estes incluem certos medicamentos anti-inflamatórios e agentes inativadores de LPS, como a fosfatase alcalina recombinante.
Ajuda inesperada
Recentemente, produtos específicos que foram testados quanto à capacidade de se ligar a micotoxinas mostraram também ligar LPS. Para provar esse efeito, os ensaios foram realizados em em vitro sistemas, em que a redução da atividade de LPS é medida pelo ensaio LAL, comparando vários produtos.
Estes promissores em vitro os resultados demonstram a eficácia de produtos específicos e indicam a oportunidade de usar tais produtos como uma medida prática e economicamente viável para reduzir o desafio de LPS em condições de estresse e / ou exposição a micotoxinas em animais.
