La neuroinflamación causada por endotoxinas bacterianas

Las endotoxinas lipopolisacáridas o endotoxinas bacterianas son las moléculas de lipopolisacáridos que constituyen la membrana externa de las bacterias Gram negativas y que se liberan al medio cuando ocurre la lisis de la célula. Estas moléculas tienen gran toxicidad en otros organismos y por ello se les llama endotoxinas. Los daños que se producen en los mamíferos por intoxicación con estas sustancias aún continúan estudiándose. En este artículo comentaremos los mecanismos mediante los que las endotoxinas causan neuroinflamación y sus consecuencias.

Las endotoxinas lipopolisacáridas (LPS) están formadas por una estructura lipídica, comúnmente conocida como lípido A, y cadenas de lipopolisacaridos que tienen diferente longitud dependiendo de que bacteria provengan. Estos compuestos son unos potentes activadores de la inmunidad innata. El mecanismo principal por el que los LPS desencadenan esta respuesta es por la activación de los receptores 4 (TLR4) expresados en células inmunes innatas provocada por las moléculas de lípido A. Al activarse estos receptores se desencadena la biosíntesis de diversos mediadores de la inflamación.

En el sistema nervioso central (SNC), todos los tipos de células, incluidas las neuronas, expresan al menos un receptor TLR. Los receptores TLR juegan un papel crucial en la respuesta de los mamíferos frente a un agente patógeno. En la microglia que es donde se encuentran las células de respuesta inmune innata del cerebro, se expresan todos los receptores de tipo TLR, incluyendo el receptor 4. La activación microglial está directamente relacionada con la neuroinflamación, que es una condición que puede tener efectos beneficiosos para el organismo o efectos perjudiciales, por ejemplo cuando se prolonga en el tiempo en enfermedades neurodegenerativas. Debido a lo anteriormente expuesto los LPS pueden servir como modelo para el estudio de la neuroinflamación. También existe una hipótesis que afirma que la inflamación resultante de infecciones virales es un posible desencadenante de la aparición clínica de enfermedades neurodegenerativas.

El ensayo de LAL (lisado de amebocitos de Limulus) es el método aceptado por los organismos internacionales encargados del control de toxinas en los alimentos, medicamentos y en el medio ambiente. La compañía Wako ha desarrollado una serie de reactivos y útiles para la detección de LPS en diferentes tipos de muestras, la marca de esta línea de productos es PYROSTAR™. La línea PYROSTAR™ incluye kits de detección de endotoxina por los diferentes métodos que puede realizarse este ensayo, agua destilada libre de endotoxina, endotoxina estándar de control obtenida de una cepa bacteriana de E. Coli

Los kits de reactivos para la detección de LPS de Wako pueden ser usados para determinaciones cualitativas y algunos de ellos también para la cuantificación de endotoxinas. Por ejemplo:

• El Test Limulus Color KY permite la determinación cuantitativa y utiliza como método analítico para el ensayo la colorimetría.
• Los test Limulus ES-II por su parte llevan a cabo la detección de endotoxinas por el método cinético turbidimétrico. El Test Limulus ES-II de Wako funciona por el método más común usado en este tipo de análisis que es el llamado gel-clot, donde directamente la aparición del gel producto de la coagulación de la hemolinfa del cangrejo herradura en presencia de endotoxinas se utiliza como señal analítica.

DESTACADO: El compromiso de Wako con la conservación del cangrejo herradura

Una de las características del ensayo de LAL es que en algunas ocasiones se obtienen falsos positivos debido a la presencia de β-1,3-glucanos provenientes de bacterias Gram positivas. En el caso de los test de Wako esta interferencia se elimina mediante la adición de curdlan carboximetilado.

Entre los accesorios que forman parte de la línea PYROSTAR™ se encuentran los tubos de reacción y las puntas de pipetas libres de endotoxinas. Además esta línea incluye el Toxinometer® ET-6000 Series que permite realizar la lectura de los análisis llevados a cabo por los tres métodos de detección: el método cromogénico el método gel-clot y el turbidimétrico cinético. Los investigadores al usar el Toxinómetro en las medidas del ensayo de LAL se aseguran de que la muestra no se contamine con facilidad y un mejor aprovechamiento del tiempo al poder realizar la medida de varios tubos a la vez.

Bibliografía:

1) Ulmer AJ, Rietschel ETh, Zaehringer U, Heine H., Trends Glycosci Glycotechnol, 2002, 14(76):53–68.

2) Chakravarty S, Herkenham M., J Neurosci, 2005, 25(7):1788–1796.

ALGUNOS KIT DE REACTIVOS LAL

PYROSTAR™ ES-F/Plate con CSE	Solución extractora de endotoxina	Ensayo simple de Limulus PS