Pengertian lipopolisakarida
zat misterius, awalnya dianggap sebagai senyawa pemicu demam, dikaitkan dengan bakteri Gram-negatif. Penyelidikan menunjukkan bahwa itu adalah komponen utama dari dinding sel bakteri, akhirnya digambarkan sebagai endotoksin , untuk membedakannya dengan jelas dari racun bakteri lainnya, disekresikan oleh bakteri ke lingkungan mereka.
Awalnya diyakini bahwa endotoksin hanya bisa dibebaskan dari dinding sel ketika bakteri Gram-negatif mati. Wawasan saat ini mengungkapkan, Namun, bahwa endotoksin juga dikeluarkan oleh bakteri Gram hidup selama proses fisiologis normal seperti replikasi sel. Komposisi sebenarnya dari polisakarida bervariasi antara spesies bakteri, dan substansinya sekarang secara umum digambarkan sebagai lipopolisakarida (LPS).
Asal usul LPS menjelaskan banyak gejala klinis di usus dan hati semua hewan dan manusia, tetapi juga pada organ tertentu.
Tantangan LPS
Hewan terpapar ke LPS melalui rute yang berbeda.
Pakan dan air akan selalu mengandung sejumlah LPS, yang mungkin mencapai tingkat kritis ketika kualitas mikrobiologis pakan sangat buruk. Pemrosesan dapat mengurangi jumlah bakteri tetapi gagal menonaktifkan LPS yang stabil terhadap panas.
LPS juga menganut partikel debu halus di udara rumah hewan dan dapat mengakibatkan paparan pernapasan yang signifikan.
Sumber alami utama LPS, Namun, adalah komunitas kompleks dari bakteri gram negatif di usus.
Penghalang usus yang utuh dapat melindungi dari LPS
Beberapa mekanisme pertahanan alami, sebagai bagian dari kekebalan bawaan, berada di tempat untuk melindungi tubuh. Sebagai contoh, sel usus mengekspresikan enzim alkaline phosphatase yang dapat menonaktifkan LPS.
Lebih-lebih lagi, dalam penghalang usus utuh, sel-sel lapisan epitel dihubungkan silang oleh jaringan protein sambungan ketat, membuat lapisan sel kedap untuk molekul yang lebih besar seperti LPS.
Faktor stres merusak pertahanan usus
Mekanisme pertahanan usus, Namun, dapat terganggu oleh berbagai faktor internal dan eksternal. Ini termasuk virus akut, bakteri, atau infeksi protozoa serta paparan makanan terhadap racun seperti mikotoksin.
Tambahan, kondisi stres, seperti stres panas atau bahkan kekurangan pakan atau air dapat menyebabkan hilangnya fungsi penghalang usus. Dalam kasus-kasus ini, LPS usus akan mencapai sirkulasi sistemik dan memulai kaskade efek samping.
Kaskade efek buruk pada hewan yang diinduksi oleh LPS
LPS diakui oleh berbagai kelas sel imun sebagai molekul berbahaya. Pengenalan LPS oleh neutrofil, makrofag atau sel dendritik di usus, hati dan jaringan lain melibatkan reseptor TLR4. Aktivasi reseptor ini memulai respon seluler yang kompleks, menghasilkan produksi mediator pro-inflamasi seperti sitokin, prostaglandin, oksida nitrat, dan radikal oksigen lainnya (ROS).
Sitokin IL-6 mengganggu pengaturan suhu tubuh, diukur sebagai respon demam. Tergantung pada jumlah LPS, peningkatan suhu tubuh secara bertahap terlihat sebagai demam ringan atau sebagai suhu tubuh yang sangat tinggi, mengakibatkan sindrom syok yang fatal.
Pada tingkat jaringan, mediator inflamasi menginduksi gejala khas peradangan:kemerahan, busung, nyeri dan disfungsi.
Di usus, Respon inflamasi sering ditandai dengan diare, dengan kehilangan air dan elektrolit yang berlebihan, mengurangi pemanfaatan nutrisi, dan hilangnya fungsi penghalang, dengan demikian mempertahankan tantangan LPS yang fatal.
Mengurangi tantangan LPS
Banyak senyawa telah diuji di masa lalu karena kemampuannya untuk mengurangi efek samping LPS. Ini termasuk obat anti-inflamasi tertentu dan agen penginaktivasi LPS, seperti fosfatase alkali rekombinan.
Bantuan tak terduga
Baru-baru ini, produk tertentu yang telah diuji kemampuannya untuk mengikat mikotoksin telah terbukti juga mengikat LPS. Untuk membuktikan efek ini, pengujian dilakukan di in vitro sistem, di mana pengurangan aktivitas LPS diukur dengan uji LAL, membandingkan beberapa produk.
Ini menjanjikan in vitro hasil menunjukkan kemanjuran produk tertentu dan menunjukkan peluang menggunakan produk tersebut sebagai tindakan praktis dan ekonomis untuk mengurangi tantangan LPS dalam kondisi stres dan/atau paparan mikotoksin pada hewan.
