Lipid-mediated regulation of pro-inflammatory responses induced by lipopolysaccharide
- PMID: 30656902
- DOI: 10.18388/pb.2018_129
Lipid-mediated regulation of pro-inflammatory responses induced by lipopolysaccharide
Abstract
Lipopolysaccharide (LPS, endotoxin) is the component of the outer membrane of Gramnegative bacteria which upon infection induces the body's inflammatory reaction facilitating eradication of pathogens. However, exaggerated reactions to LPS can lead to potentially deadly sepsis while chronic, low-grade inflammation is linked with the development of several metabolic diseases, like type 2 diabetes. These processes are initiated by the binding of LPS to CD14 protein and the TLR4/MD2 receptor complex located in the plasma membrane of immune cells and also by the activation of a cytoplasmic multi-protein complex called the inflammasome. Recent studies have shown that lipids of the plasma membrane and endomembranes are important regulators of LPS-triggered signaling pathways. In this review we summarize those data emphasizing the role of phosphatidylinositols and modification of proteins by palmitoylation. Dysregulation of the lipid-dependent steps of the LPS-induced signaling can lead to excessive production of cytokines during sepsis and metabolic diseases linked with endotoxemia.
Lipopolisacharyd (LPS, endotoksyna) jest składnikiem błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych, który w czasie infekcji wywołuje reakcję zapalną ułatwiającą zwalczenie bakterii. Nadmierna odpowiedź organizmu na LPS może prowadzić do potencjalnie śmiertelnej sepsy, a chroniczny stan zapalny o niskim natężeniu jest łączony z rozwojem szeregu schorzeń metabolicznych, np. cukrzycy typu 2. Odpowiedź zapalna jest uruchamiana przez wiązanie LPS z białkiem CD14 i kompleksem receptora TLR4/MD2 zlokalizowanymi na błonie komórkowej komórek układu odpornościowego, a także przez aktywację cytoplazmatycznego kompleksu białek nazywanego inflamasomem. Badania ostatnich lat wykazały, że lipidy błony komórkowej i błon wewnątrzkomórkowych modulują szlaki sygnałowe uruchamiane przez LPS. W niniejszej pracy omawiamy te dane poświęcając szczególną uwagę przemianom fosfatydyloinozytoli i modyfikacji białek przez palmitoilację. Rozregulowanie zależnych od lipidów etapów kaskad sygnałowych indukowanych przez LPS może leżeć u podstaw sepsy i schorzeń metabolicznych powiązanych z endotoksemią.
Similar articles
-
Lipopolysaccharide Upregulates Palmitoylated Enzymes of the Phosphatidylinositol Cycle: An Insight from Proteomic Studies.Mol Cell Proteomics. 2018 Feb;17(2):233-254. doi: 10.1074/mcp.RA117.000050. Epub 2017 Dec 7. Mol Cell Proteomics. 2018. PMID: 29217618 Free PMC article.
-
Protective role of phospholipid oxidation products in endotoxin-induced tissue damage.Nature. 2002 Sep 5;419(6902):77-81. doi: 10.1038/nature01023. Nature. 2002. PMID: 12214235
-
The Battle of LPS Clearance in Host Defense vs. Inflammatory Signaling.Cells. 2024 Sep 21;13(18):1590. doi: 10.3390/cells13181590. Cells. 2024. PMID: 39329771 Free PMC article. Review.
-
Endogenous HMGB1 is required in endotoxin tolerance.J Surg Res. 2013 Nov;185(1):319-28. doi: 10.1016/j.jss.2013.05.062. Epub 2013 Jun 10. J Surg Res. 2013. PMID: 23866790
-
Saturated fatty acids trigger TLR4-mediated inflammatory response.Atherosclerosis. 2016 Jan;244:211-5. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2015.11.015. Epub 2015 Dec 2. Atherosclerosis. 2016. PMID: 26687466 Review.
Cited by
-
Is Lipopolysaccharide-Induced Lipid Metabolism Disorder in Testis of Rats a Consequence of Plasma Lipid Changes?J Inflamm Res. 2024 Feb 7;17:765-776. doi: 10.2147/JIR.S441840. eCollection 2024. J Inflamm Res. 2024. PMID: 38344309 Free PMC article.
-
Dual Effect of Soloxolone Methyl on LPS-Induced Inflammation In Vitro and In Vivo.Int J Mol Sci. 2020 Oct 23;21(21):7876. doi: 10.3390/ijms21217876. Int J Mol Sci. 2020. PMID: 33114200 Free PMC article.
-
Maternal Docosahexaenoic Acid Supplementation Alters Maternal and Fetal Docosahexaenoic Acid Status and Placenta Phospholipids in Pregnancies Complicated by High Body Mass Index.Nutrients. 2024 Sep 2;16(17):2934. doi: 10.3390/nu16172934. Nutrients. 2024. PMID: 39275250 Free PMC article.
-
Protein Palmitoylation in Leukocyte Signaling and Function.Front Cell Dev Biol. 2020 Oct 28;8:600368. doi: 10.3389/fcell.2020.600368. eCollection 2020. Front Cell Dev Biol. 2020. PMID: 33195285 Free PMC article. Review.
-
Oral Lycopene Administration Attenuates Inflammation and Oxidative Stress by Regulating Plasma Lipids in Rats with Lipopolysaccharide-Induced Epididymitis.J Inflamm Res. 2022 Nov 30;15:6517-6531. doi: 10.2147/JIR.S380785. eCollection 2022. J Inflamm Res. 2022. PMID: 36474518 Free PMC article.
Publication types
MeSH terms
Substances
LinkOut - more resources
Full Text Sources
Research Materials