الذيفان الداخلي والعديد السكاريد الشحمي

العديد السكاريد الشحمي (LPS)، أو الذيفان الداخلي، هو الجزيء السائد في الوريقة الخارجية للغشاء الخارجي للبكتيريا سالبة الجرام. على عكس الذيفانات الخارجية المفرزة، فهو مكون هيكلي للخلية يصبح نشطًا بيولوجيًا عند تحلل البكتيريا: مرساته الشحمية A هي محفز قوي للمناعة الفطرية، وبكميات زائدة تدفع الالتهاب الجهازي للإنتان الناتج عن البكتيريا سالبة الجرام.

Definition

العديد السكاريد الشحمي هو جليكوليبيد من الغشاء الخارجي سالب الجرام يتكون من شحم A مثبت بالغشاء، وقليل سكاريد أساسي، وعديد سكاريد O-مستضد متغير؛ جزء الشحم A الخاص به هو المبدأ الذيفاني الداخلي الذي ينشط إشارات المناعة الفطرية.

Scope

يغطي هذا الموضوع بنية العديد السكاريد الشحمي (الشحم A، قليل السكاريد الأساسي، والمستضد O)، وكيف يتم استشعار جزء الشحم A الخاص به بواسطة الجهاز المناعي الفطري، ولماذا يسبب الذيفان الداخلي التهابًا جهازيًا. إنه موضوع مرجعي في إمراض البكتيريا ولا يتناول التدبير السريري للإنتان.

Core questions

• ما هي المناطق الهيكلية الثلاث للعديد السكاريد الشحمي، وماذا يساهم كل منها؟
• كيف يتعرف المضيف على الشحم A، ومن خلال أي مسار إشاري؟
• لماذا ينتج الذيفان الداخلي التهابًا جهازيًا بدلاً من إصابة موضعية؟

Key concepts

• الشحم A (المبدأ الذيفاني الداخلي)
• قليل السكاريد الأساسي
• المستضد O
• تعرف TLR4-MD2
• تنشيط المناعة الفطرية
• الذيفان الداخلي والإنتان بسالبة الجرام

Mechanisms

يحتوي العديد السكاريد الشحمي على ثلاث مناطق: الشحم A، وهو فوسفوليبيد قائم على الجلوكوزامين يثبت الجزيء ويحمل نشاطه السام؛ وقليل سكاريد أساسي؛ والمستضد O، وهو عديد سكاريد متكرر يختلف بين السلالات ويساهم في التنوع المصلي. يكتشف المضيف الشحم A من خلال مركب مستقبلات Toll-like 4 مع MD-2، مع بروتين ربط العديد السكاريد الشحمي وCD14 اللذين يقومان بتوصيل الربيطة؛ يؤدي الارتباط إلى إشارات تحفز السيتوكينات المؤيدة للالتهاب. هذا التعرف وقائي عند التعرض المنخفض، ولكن عندما يكون العديد السكاريد الشحمي وفيرًا (كما هو الحال في العدوى المنتشرة سالبة الجرام)، فإن نفس المسار يدفع استجابة التهابية جهازية مفرطة مرتبطة بالصدمة الإنتانية.

Clinical relevance

يفسر تعرف المناعة الفطرية على الذيفان الداخلي سبب قدرة تجرثم الدم بسالبة الجرام على إحداث التهاب جهازي عميق، وتكمن بنية العديد السكاريد الشحمي وراء التنميط المصلي البكتيري. يلخص هذا المدخل بيولوجيا الذيفان الداخلي كمرجع وليس إرشادات لتشخيص أو علاج الإنتان.

History

يعود مفهوم الذيفان الداخلي المستقر حرارياً والمتميز عن الذيفانات الخارجية المفرزة إلى ريتشارد فايفر في تسعينيات القرن التاسع عشر. حل القرن العشرون كيميائه كعديد سكاريد شحمي وحدد سميته في الشحم A، وحدد مطلع القرن مستقبلات Toll-like 4 كحساس مضيف للذيفان الداخلي، وهو عمل معترف به في دراسات إشارات المناعة الفطرية.

Key figures

• Christian R. H. Raetz
• Bruce Beutler
• Ernst Th. Rietschel

Seminal works

• raetz-whitfield-2002
• beutler-rietschel-2003

Frequently asked questions

لماذا يسمى العديد السكاريد الشحمي ذيفانًا داخليًا بدلاً من ذيفان خارجي؟

إنه لا يُفرز ولكنه جزء هيكلي لا يتجزأ من الغشاء الخارجي سالب الجرام، ويُطلق بشكل رئيسي عندما تتلف البكتيريا أو تتحلل، على عكس الذيفانات الخارجية التي هي بروتينات تُصدر بنشاط.

أي جزء من العديد السكاريد الشحمي مسؤول عن سميته؟

مرساة الشحم A هي المبدأ الذيفاني الداخلي؛ وهي الجزء الذي يتعرف عليه مركب TLR4-MD2 للمضيف ومحفز الاستجابة الالتهابية.