Lipopolissacarídeo (LPS), também conhecido como endotoxina, forma a folha externa da membrana externa de bactérias gram-negativas, onde funciona tanto como barreira de permeabilidade quanto como potente ativador do sistema imunológico do hospedeiro. Desempenha um papel central na fisiologia e patogenicidade bacteriana e representa um componente estrutural e funcional importante da envelope celular, ao lado de outros constituintes da parede celular bacteriana, como o peptidoglicano. O LPS é, portanto, de grande interesse em microbiologia, imunologia e pesquisa biomédica.
Estrutura molecular
O LPS é composto por três domínios covalentemente ligados: lipídeo A, o oligossacarídeo central e o polissacarídeo O-antígeno. O lipídeo A constitui a âncora hidrofóbica da membrana e é responsável pela maior parte da atividade endotóxica. Consiste em um dissacarídeo de D-glicosamina ligado por β-1,6, fosforilado nas posições 1 e 4′ e acilado com seis a sete cadeias de ácidos graxos, tipicamente cadeias hidroxiladas C12–C16 como β-hidroximiristato, que conferem propriedades anfipáticas.
O oligossacarídeo central está ligado ao lipídeo A via um a quatro resíduos de ácido 3-desoxi-D-mano-oct-2-ulossônico (Kdo) e contém uma região interna conservada enriquecida em heptoses e fosfatos, seguida por uma região externa mais variável composta principalmente por hexoses e substituintes adicionais como etanolamina. O O-antígeno distal consiste em 20 a 100 unidades repetidas de oligossacarídeo, com sequências que variam entre cepas bacterianas, determinando assim a especificidade do sorotipo.
Propriedades fisicoquímicas e biológicas
O LPS exibe forte comportamento anfipático e forma facilmente micelas em soluções aquosas, com concentração micelar crítica na faixa de aproximadamente 1–10 ng/mL. É termicamente estável e altamente resistente à degradação proteolítica e lipolítica. A heterogeneidade estrutural é comum e surge de modificações químicas variáveis de fase, como a adição de grupos fosfoetanolamina, que alteram a carga superficial e modulam a resistência aos mecanismos de defesa do hospedeiro.
Com base na presença e comprimento do O-antígeno, as moléculas de LPS são classificadas em variantes lisas (forma S, O-antígeno de comprimento completo), rugosas (forma R, O-antígeno truncado ou ausente com núcleo exposto) e semi-rugosas (forma Sr). Essas diferenças estruturais influenciam fortemente a virulência bacteriana, a resistência ao soro e as interações com o sistema imunológico do hospedeiro.
