Toksyny bakteryjne

Zobacz też: zatrucie bakteryjne

Co to jest toksyna bakteryjna?

Toksyny bakteryjne, szkodliwe cząsteczki wytwarzane przez bakterie, dzielą się na dwie duże grupy: ENDOTOKSYNY i EGZOTOKSYNY.

Endotoksyny są strukturalnymi składnikami bakterii, typowymi i nienależącymi do bakterii Gram-ujemnych; składają się z lipidu A (wewnętrzna warstwa liposacharydu LPS, który z kolei stanowi najbardziej zewnętrzną część błony wyścielającej ścianę komórkową). Są uwalniane, gdy bakteria umiera i pod tym względem są bardziej niebezpieczne niż egzotoksyny.
Egzotoksyny nie są składnikami strukturalnymi, ale po prostu substancjami uwalnianymi zewnętrznie przez bakterię, są produkowane zarówno przez GRAM +, jak i GRAM -, ale są typowe i nie występują dla każdej bakterii (w przeciwieństwie do endotoksyn).W konsekwencji każda egzotoksyna jest odpowiedzialna za inny efekt objawowy i wspiera specyfikę obrazu chorobowego.

EGZOTOKSYNY ENDOTOKSYNY Charakter białkowy, dlatego rozpuszczalny w wodzie Natura lipidowa Termolabilne (są niszczone przez ciepło) Termostabilny (bardzo odporny na wysokie T °)

Denaturowalny, jeśli potraktowany substancjami

odpowiednie chemikalia, takie jak kwasy

Bardziej odporny Wyprodukowane zarówno przez GRAM +, jak i GRAM - Typowe i wykluczające gramy -

Pobudzają nasz organizm do produkcji

specyficzne przeciwciała (są doskonałymi antygenami)

Nie stymulują produkcji przeciwciał i nie ulegają detoksykacji (są złymi antygenami).

ANATOKSYNY to egzotoksyny, które utraciły swoją toksyczność, ale zachowały swoje właściwości antygenowe; w konsekwencji substancje te są w stanie stymulować produkcję przeciwciał bez powodowania szkód dla organizmu (niektóre szczepionki).

Egzotoksyny

Są wydalane z zewnątrz przez bakterię i mogą rozprzestrzeniać się w gospodarzu; na przykład Clostridium tetani pozostaje ograniczony do miejsca infekcji i stamtąd uwalnia toksyny, które poprzez krwioobieg docierają do ośrodkowego układu nerwowego.

Egzotoksyny mogą być monomeryczne, dimeryczne lub multimeryczne; większość jest typu dimerycznego i jako taka składa się z peptydu A, który jest częścią toksyczną, oraz peptydu B, który działa jako receptor dla komórki docelowej. Te dwie podjednostki są połączone mostkiem siarczkowym, który pęka, gdy tylko podjednostka B zwiąże się z receptorem komórkowym, umożliwiając w ten sposób podjednostce A wejście do komórki.

Na podstawie mechanizmu działania specyficznego dla określonych narządów lub struktur ciała wyróżniamy egzotoksyny cytolityczne, ciliostatyczne, neurotropowe, enterotoksyczne, pantropowe i superantygeny.

EGZOTOKSYNY CYTOLITYCZNE: lub hemolizyny; tworzą kanały w błonie komórkowej, przez które komórka traci wodę i sole, aż do śmierci w wyniku lizy osmotycznej. Przykładem jest gronkowiec złocisty, odpowiedzialny za choroby skóry (trądzik, czyraki itp.) oraz zatrucia pokarmowe; wytwarza różne toksyny, w tym jedną zwaną alfa o działaniu cytolitycznym.

EGZOTOKSYNY KILIOSTATYCZNE: działają na rzęskowy nabłonek błon śluzowych, blokując ich ruch i ułatwiając kolonizację bakterii; typowa jest toksyna krztuśca.

EGZOTOKSYNY NEUROTROPOWE: typowymi przykładami są toksyna botulinowa i tężcowa; pierwszy działa na obwodowy układ nerwowy, na poziomie połączenia nerwowo-mięśniowego, hamując uwalnianie acetylocholiny, aw konsekwencji śmierć z powodu porażenia wiotkiego (jeden gram wystarczy, by zabić 10 milionów ludzi, patrz też botulinum). Z kolei egzotoksyna tężcowa działa na ośrodkowy układ nerwowy na poziomie synaps, gdzie blokuje uwalnianie neuroprzekaźników hamujących impuls nerwowy; w konsekwencji gospodarz umiera z powodu porażenia spastycznego.

Egzotoksyny enterotoksyczne lub enteropatogenne: zwykle powodują wymioty i biegunkę. Typowym przykładem jest „egzotoksyna cholery, która działa przede wszystkim na poziomie jelita cienkiego, aktywując enzym zwany cyklazą adenylanową i prowadząc do nadprodukcji i akumulacji cyklicznego AMP. komórka, aż do śmierci osobnika z powodu ciężkiego odwodnienia.

EGZOTOKSYNY PANTROPOWE: hamują syntezę białek; Przykładem jest toksyna błonicy.

SUPERANTYGENY: zaburzają mechanizm ochronny układu odpornościowego, generując przesadną odpowiedź zapalną, z nadprodukcją cytokin prozapalnych i wystąpieniem gorączki, hiperkatabolizmu białek, aż do wstrząsu hemodynamicznego.

Endotoksyny

Składają się z lipidu A, który uwolniony w dużych ilościach po śmierci bakterii powoduje szereg negatywnych objawów, przede wszystkim wzrost temperatury (mówi się, że endotoksyny mają „wysoką pirogenność). Objawy te są pośredniczone poprzez uwalnianie substancji o silnym działaniu zapalnym (takich jak niektóre prostaglandyny i interleukina-1). Następnie następuje „aktywacja mechanizmów prowadzących do krzepnięcia krwi i rozszerzenia naczyń obwodowych, ze wzrostem przepuszczalności naczyń włosowatych (powstawanie obrzęku i możliwy wstrząs hipodynamiczny u osób już cierpiących na niskie ciśnienie krwi). Mimo to uważa się, że małe dawki endotoksyn wykonują działania częściowo lub całkowicie korzystne dla gospodarza, ponieważ pozytywnie stymulują funkcjonalność układu odpornościowego. W rzeczywistości bakterie GRAM obecne w naszych jelitach nieustannie uwalniają niewielkie ilości endotosyn.

Endotoksyny są niezwykle odporne na ciepło i czynniki fizyczne; dlatego zanieczyszczenia środowiska są częste.