LPSMolekül

Das Lipopolysaccharid (LPS) ist ein zentraler Bestandteil der äußeren Membran gramnegativer Bakterien. Es besteht aus drei Hauptteilen: Lipid A, dem Core-Oligosaccharid und dem O-spezifischen Polysaccharid (O-Antigen). Lipid A verankert das Molekül in der Membran und trägt maßgeblich zur toxischen Wirkung bei, während Core und O-Antigen variabel sind und die antigenen Eigenschaften beeinflussen.

Strukturell bildet Lipid A die Verbindung zur Membran, das Core-Oligosaccharid schließt an und bindet das O-Antigen, dessen Struktur je nach Bakterienart variiert. Die Gesamtkonfiguration verleiht dem LPS Stabilität in der äußeren Membran und ermöglicht zugleich die Freisetzung freier LPS-Moleküle nach Zellschäden.

Funktionell wirkt LPS als Endotoxin. Es wird im Wirtsorganismus durch Proteine wie CD14, MD-2 und TLR4 erkannt, was eine starke Aktivierung der angeborenen Immunantwort auslöst. Typische Reaktionen umfassen Entzündungsmediatorenfreisetzung, Fieber und in schweren Fällen Sepsis.

Medizinisch und biotechnologisch hat LPS große Bedeutung. In der Diagnostik dient der Limulus-Amebocyten-Lysat-Test (LAL) der Detektion von Endotoxinen. LPS wird auch in der Impfstoffforschung als Adjuvans genutzt, wobei detoxifizierte Lipid-A-Komponenten eingesetzt werden, um unerwünschte Entzündungen zu reduzieren.

Umwelt- und sicherheitsrelevante Aspekte: LPS kann nach Zelltod freigesetzt werden und in Umgebungen persistieren. Bei der medizinischen Produktvorbereitung sind Endotoxinkontrollen unerlässlich, um Kontaminationen zu verhindern.