Bakteriálne toxíny

Pozri tiež: bakteriálna otrava

Čo je to bakteriálny toxín?

Bakteriálne toxíny, škodlivé molekuly produkované baktériami, sú rozdelené do dvoch veľkých skupín, a to na ENDOTOXÍNY a EXOTOXÍNY.

Endotoxíny sú štrukturálne zložky baktérie, typické a vylučujúce GRAM negatívne baktérie; sú tvorené lipidom A (vnútorná vrstva LPS liposacharidu, ktorý zase tvorí najvzdialenejšiu časť membrány, ktorá lemuje bunkovú stenu). Uvoľňujú sa, keď baktéria zomrie, a v tomto ohľade sú nebezpečnejšie ako exotoxíny.
Exotoxíny nie sú štruktúrnymi zložkami, ale iba látkami uvoľňovanými zvonku baktériou; sú produkované GRAM + a GRAM -, ale sú typické a vylučujú každú baktériu (na rozdiel od endotoxínov). V dôsledku toho je každý exotoxín, ktorý je zodpovedný za odlišný symptomatický účinok a podporuje špecifickosť chorobného obrazu.

EXOTOXÍNY ENDOTOXÍNY Bielkovinová príroda, preto rozpustná vo vode Lipidová príroda Termolabilné (sú zničené teplom) Termostabilný (veľmi odolný voči vysokým T °)

Denaturovateľné, ak je ošetrené látkami

vhodné chemikálie, ako sú kyseliny

Odolnejší Produkuje GRAM + aj GRAM - Typické a exkluzívne pre GRAMy -

Stimulujú naše telo k produkcii

špecifické protilátky (sú to vynikajúce antigény)

Nestimulujú tvorbu protilátok a nie sú detoxikovateľné (sú to zlé antigény).

ANATOXÍNY sú exotoxíny, ktoré stratili svoju toxicitu, ale zachovali si svoje antigénne vlastnosti; následne sú tieto látky schopné stimulovať produkciu protilátok bez poškodenia organizmu (niektoré vakcíny).

Exotoxíny

Baktéria ich zvonku vylúči a môže sa šíriť v hostiteľovi; napríklad Clostridium tetani zostáva obmedzený na miesto infekcie a odtiaľ uvoľňuje toxíny, ktoré sa krvným obehom dostávajú do centrálneho nervového systému.

Exotoxíny môžu byť monomérne, dimérne alebo multimérne; väčšina z nich je dimérneho typu a ako taká pozostáva z peptidu A, ktorý je toxickou časťou, a peptidu B, ktorý funguje ako receptor pre cieľovú bunku. Tieto dve podjednotky sú spojené sulfidovým mostíkom, ktorý sa rozbije, akonáhle sa podjednotka B naviaže na bunkový receptor, čím umožní podjednotke A vstúpiť do bunky.

Na základe mechanizmu účinku, špecifického pre určité orgány alebo štruktúry tela, rozlišujeme exotoxíny cytolytické, ciliostatické, neurotropné, enterotoxické, pantropické a superantigénne.

CITOLYTICKÉ EXOTOXÍNY: alebo hemolyzíny; vytvárajú kanály v plazmatickej membráne, cez ktoré bunka stráca vodu a soli, až kým nezomrie osmotickou lýzou. Príkladom je staphylococcus aureus, zodpovedný za kožné ochorenia (akné, vriedky atď.) A otravu jedlom; produkuje rôzne toxíny, vrátane jedného nazývaného alfa s cytolytickou aktivitou.

KILIOSTATICKÉ EXOTOXÍNY: pôsobia na ciliárny epitel slizníc, blokujú ich pohyb a uľahčujú kolonizáciu baktérií; typický je toxín čierneho kašľa.

NEUROTROPICKÉ EXOTOXÍNY: typické príklady sú uvedené pre botulotoxín a tetanový toxín; prvý pôsobí na periférny nervový systém, na úrovni neuromuskulárneho spojenia, pričom inhibuje uvoľňovanie acetylcholínu s následnou smrťou na ochabnutú paralýzu (jeden gram stačí na zabitie 10 miliónov ľudí, pozri tiež botulotoxín). Exotoxín tetanu, naopak, pôsobí na centrálny nervový systém, na úrovni synapsií, kde blokuje uvoľňovanie neurotransmiterov, ktoré inhibujú nervový impulz; v dôsledku toho hostiteľ zomrie na spastickú paralýzu.

Enterotoxické alebo enteropatogénne exotoxíny: zvyčajne spôsobujú zvracanie a hnačku. Typický príklad je „exotoxín cholery, ktorý pôsobí predovšetkým na úrovni tenkého čreva, aktivuje enzým nazývaný adenylátcykláza a vedie k nadprodukcii a akumulácii cyklického AMP. V dôsledku toho dochádza k výmene vody a elektrolytov bunka, až do smrti jednotlivca na ťažkú dehydratáciu.

PANTROPE EXOTOXÍNY: inhibujú syntézu bielkovín; záškrtový toxín je príkladom.

SUPERANTIGÉNY: narúšajú ochranný mechanizmus imunitného systému, vytvárajú prehnanú zápalovú odpoveď, s nadprodukciou prozápalových cytokínov a nástupom horúčky, proteínového hyperkatabolizmu až po hemodynamický šok.

Endotoxíny

Pozostávajú z lipidu A, ktorý keď sa po smrti baktérií uvoľní vo veľkých množstvách, vyvoláva sériu negatívnych symptómov, predovšetkým zvýšenie teploty (endotoxíny majú údajne „vysokú pyrogenicitu). Tieto symptómy sú sprostredkované uvoľňovaním látok so silným zápalovým účinkom (ako sú niektoré prostaglandíny a interleukín-1). Potom existuje "aktivácia mechanizmov, ktoré vedú k zrážaniu krvi a periférnej vazodilatácii, so zvýšením kapilárnej permeability (tvorba edému a možný hypodynamický šok u ľudí, ktorí už trpia nízkym krvným tlakom). Napriek tomu sa verí, že malé dávky endotoxínov vykonávajú činnosti, ktoré sú čiastočne alebo úplne prospešné pre hostiteľa, pretože pozitívne stimulujú funkčnosť imunitného systému. V skutočnosti baktérie GRAM - prítomné v našom čreve neustále uvoľňujú malé množstvo endottozínov.

Endotoxíny sú extrémne odolné voči teplu a fyzikálnym faktorom; kontaminanty životného prostredia sú preto časté.