Mecanismos de estimulación celular por endotoxinas bacterianas

Las endotoxinas bacterianas se liberan dentro de los organismos hospederos cuando las bacterias Gram negativas se reproducen o cuando mueren. La membrana externa de las bacterias Gram negativas está formada por una bicapa organizada de manera asimétrica. Los principales componentes de la parte exterior de esta bicapa son los lipopolisacáridos (LPS), conocidos como endotoxinas bacterianas por el efecto tóxico que causan estas sustancias en los mamíferos. La parte interna de esta bicapa está constituida por fosfolípidos y proteínas.

La membrana externa de las bacterias Gram negativas reaccionan ante los cambios en el medio ambiente en que se encuentran las bacterias e impide la entrada de compuestos tóxicos como pueden ser los antibióticos. Además participa en el transporte de nutrientes y media la interacción de las bacterias por los organismos hospederos. La integridad de la membrana externa de las bacterias es vital para la viabilidad de las mismas, las mutaciones que provocan una incapacidad en la bacteria para formar los LPS determinan que sean organismos no viables. Por la importancia que tienen los LPS en la supervivencia de las bacterias y por lo numerosos que son, una célula bacteriana contiene millones de moléculas de LPS, se han realizado muchas investigaciones en el último siglo para intentar encontrar fármacos cuya diana sean estas entidades moleculares.

Los lipopolisacáridos activan el sistema inmune, logrando que los organismos hospederos desarrollen resistencia ante virus y bacterias, por lo que también constituyen una promesa en este sentido como fármacos. Para el éxito de estos estudios es importante conocer la estructura química de los LPS que forman parte de las bacterias más abundantes, así como la interacción de estas moléculas con los receptores celulares de humanos y otros mamíferos.

La importancia de las endotoxinas en los procesos inflamatorios inducidos por bacterias Gram-negativas ya ha sido demostrada desde la década de los 90. Los LPS se consideran moléculas capaces de interaccionar con varios tipos de células, debido en parte a su carácter anfifílico, e inducir la producción de compuestos endógenos bioactivos de diferente naturaleza química como pueden ser lípidos, péptidos y mediadores con grupos activos que contienen oxígeno. Se puede afirmar que los LPS son las moléculas con mayor capacidad de afectar las células del sistema inmune y que son los compuestos de origen bacteriano con efecto más potente y multivalentes que se conoce.

El paso de endotoxinas bacterianas al plasma sanguíneo de mamíferos provoca la activación de factores nucleares que a su vez promueven la producción de citocinas pro-inflamatorias y la producción de moléculas de adhesión a las células que conducen a la aparición de una respuesta inmune innata. La detección de los LPS en fluidos biológicos como el plasma es importante para estudiar todos los mecanismos de respuesta inmune que activan estos compuestos. El método más usado para la determinación de LPS es el ensayo de LAL, por lo que las compañías que suministran reactivos a los laboratorios de investigación se han dado a la tarea de mejorar las condiciones en que se realiza el ensayo de LAL. Tal es el caso de la multinacional Wako, que a través de la marca PYROSTAR comercializa kits para la detección de endotoxinas y otros reactivos y accesorios útiles para llevar a cabo este ensayo.

Algunos de los kits y reactivos que Wako ofrece para la cuantificación de endotoxinas tenemos:

• Tubos de ensayo para técnicas de coágulos de gel (Gel-clot)

• PYROSTAR™ ES-F/Plate: diseñado para detectar las endotoxinas cuantitativamente por medio de métodos cinético turbidimétricos.

• Kit de Limulus KY de Color de Wako: está diseñado para determinar de manera cuantitativa la cantidad de endotoxina bacteriana presente en una muestra. Este Kit es utilizado en el método cromogénico.

Además los investigadores pueden adquirir a través de la página web http://www.wakopyrostar.com/, productos como disolución extractora de endotoxina, tubos de ensayo sin pirógenos o puntas de pipetas libres de endotoxina, para que los resultados de los análisis efectuados por los investigadores sean totalmente fiables. Para usar como patrón en las diferentes determinaciones se comercializa la endotoxina de control estándar.

Bibliografía:

1. Rietschel, E. Th., Brade, H., Sci. Am., 267, 26-33, (1992).

2. Fleischer,B., Gerardy-Schahn, R., Metzroth, B., Carrel, S., Gerlach, D., Kahler, W., J. Immunol., 146, 11-17, (1991).

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