DICCIONARIO MÉDICO
Lipopolisacárido
El lipopolisacárido, abreviado LPS, es una molécula grande situada en la membrana externa de las bacterias gramnegativas. Está formada por una parte lipídica y una parte de azúcares, de ahí su nombre. Cumple una función estructural para la bacteria, pero para el organismo infectado es una endotoxina: cuando la bacteria muere y se fragmenta, el LPS liberado desencadena una respuesta inflamatoria intensa. El nombre describe la composición de la molécula: lípido, del griego lípos (grasa), poli (muchos) y sacárido, de sákkharon (azúcar). Un lipopolisacárido es, literalmente, una grasa unida a muchos azúcares. Ocupa la cara exterior de la membrana externa de las bacterias gramnegativas, donde puede llegar a cubrir buena parte de la superficie celular. Es un rasgo definitorio de este grupo bacteriano: las grampositivas carecen de membrana externa y, por tanto, de LPS. La molécula tiene tres regiones bien diferenciadas. La más interna es el lípido A, un glucolípido anclado en la membrana que constituye la parte tóxica. Sobre él se sitúa el núcleo o core, un oligosacárido de composición relativamente conservada. Y hacia el exterior se proyecta el antígeno O, una cadena larga de azúcares repetidos cuya composición varía enormemente entre especies e incluso entre cepas de la misma especie. De las tres regiones, el lípido A concentra la actividad biológica. Es el responsable de que el LPS se comporte como endotoxina, un tipo de toxina que la bacteria no secreta, sino que forma parte de su estructura y solo se libera cuando la célula se rompe. Ese detalle marca la diferencia con las exotoxinas, que la bacteria fabrica y expulsa de forma activa. La endotoxina no se dispersa hasta que la bacteria muere. Cuando eso ocurre, el lípido A liberado es reconocido por el sistema inmunitario del huésped. Una proteína del suero lo capta y lo entrega a un receptor de las células inmunitarias, el TLR4, que funciona como sensor de la presencia bacteriana. La activación de ese receptor pone en marcha una cascada de señales que culmina en la producción de citocinas inflamatorias. La respuesta es rápida. En cantidades moderadas contribuye a combatir la infección; de forma masiva puede desencadenar fiebre, caída de la presión arterial y el cuadro grave conocido como shock séptico. La región más externa, el antígeno O, tiene un interés distinto. Su enorme variabilidad entre cepas la convierte en una huella. Los laboratorios de microbiología aprovechan esas diferencias para clasificar bacterias en serotipos, un nivel de detalle que va más allá de la especie. La denominación de muchas cepas de Escherichia coli y de Salmonella refleja precisamente la composición de su antígeno O. No todas las bacterias gramnegativas conservan esta cadena. Cuando falta, el LPS se denomina rugoso, frente al LPS liso que sí la posee. Esa distinción, visible en el aspecto de las colonias en cultivo, se relaciona con cambios en la virulencia y en el reconocimiento por el sistema inmunitario. Más allá de su papel como endotoxina, el LPS es una pieza estructural que la bacteria necesita. Contribuye a la estabilidad de la membrana externa y forma una barrera que dificulta la entrada de sustancias hostiles, entre ellas ciertas sales biliares del intestino y algunos antibióticos. Esa membrana externa, con el LPS como componente principal, es una de las razones por las que las gramnegativas suelen resistir a fármacos que sí actúan contra las grampositivas. Es la suma de tres elementos griegos: lípido (grasa), poli (muchos) y sacárido (azúcar). El término refleja que la molécula combina una fracción grasa con una larga cadena de azúcares. En la práctica se emplean casi como sinónimos, porque la actividad de endotoxina de las bacterias gramnegativas reside en el LPS, concretamente en su lípido A. Con precisión, endotoxina designa la propiedad tóxica y lipopolisacárido, la molécula que la posee. Porque el LPS es un componente de la membrana externa, una estructura que solo existe en las gramnegativas. Las grampositivas tienen una pared distinta, sin esa segunda membrana, y resuelven la interfaz con el exterior mediante otros polímeros. La liberación masiva de LPS durante una infección gramnegativa grave puede sobreactivar la respuesta inflamatoria del organismo hasta provocar un cuadro de sepsis, con fiebre, hipotensión y afectación de varios órganos. El lípido A es el desencadenante de esa reacción. Entradas relacionadasQué es el lipopolisacárido
El lípido A y la actividad como endotoxina
El antígeno O y la identificación bacteriana
Función para la bacteria
Preguntas frecuentes
Qué significa la palabra lipopolisacárido
Es lo mismo lipopolisacárido que endotoxina
Por qué solo lo tienen las bacterias gramnegativas
Qué relación tiene con la sepsis
Referencias
Infografías realizadas con https://BioRender.com
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