Endotoxin je ... Exotoxiny a endotoxiny

Jedno z království živé přírody zahrnuje jednobuněčné živé organismy, přidělené katedru bakterií. Většina jejich druhů produkuje speciální chemické sloučeniny - exotoxiny a endotoxiny. Jejich klasifikace, vlastnosti a účinky na lidské tělo budou studovány v tomto článku.

Co jsou toxiny?

Látky (zejména bílkoviny nebo lipopolysacharidů) uvolněné bakteriální buňka v mezibuněčné tekutině po jeho smrti - to jsou bakteriální endotoxiny. Pokud žijící prokaryotický organismus produkuje jedovaté látky v hostitelské buňce, potom se v mikrobiologii takové sloučeniny nazývají exotoxiny. Vyvíjejí destruktivní účinek na tkáně a orgány člověka, a to: inaktivaci enzymatického aparátu na buněčné úrovni, narušení metabolismu. Endotoxin je jed, který má škodlivý účinek na živé buňky a jeho koncentrace může být velmi malá. V mikrobiologii je známé asi 60 sloučenin izolovaných bakteriálními buňkami. Zvažme je podrobněji.

Lipopolysacharidová povaha bakteriálních jedů

Vědci zjistili, že endotoxin je produktem štěpení vnější membrány gramnegativních bakterií. Jedná se o komplex složený z komplexních sacharidů a lipidů, které interagují se specifickým typem buněčných receptorů. Tato sloučenina se skládá ze tří částí: lipid A, oligosacharidová molekula a antigen. Je to první složka, která se dostává do krevního řečiště a způsobuje nejškodlivější účinek, doprovázený všemi známkami těžké otravy: dyspeptické jevy, hypertermie, léze centrální nervové soustavy. Infekce krve endotoxiny je tak rychlá, že se v těle objevuje septický šok.

Dalším konstrukčním prvkem, který vstupuje do endotoxinu, je oligosacharid obsahující heptózu - C_7.H_{14. místo}O_7.. Při vstupu do krevního oběhu může centrální disacharid způsobit také intoxikaci těla, ale v lehčí formě, než když lipid A vstoupí do krevního řečiště.

Účinky endotoxinu na lidské tělo

Mezi nejčastější účinky bakteriálních jedů na buňkách patří trombohemoragický syndrom a septický šok. První typ patologie vzniká při vstupu do krve látek - toxinů, které snižují její koagulaci. To vede k četným poraněním orgánů, které se skládají z pojivové tkáně - parenchymu, jako jsou například plic, játra, ledviny. V jejich parenchymu dochází k několika krvácení a v těžkých případech - krvácení. Jiný druh patologie, který je důsledkem působení bakteriálních jedů, je septický šok. To vede k porušení krevního a lymfatického oběhu, jehož následky jsou porušení přepravy kyslíku a živin do životně důležitých orgánů a tkání: mozku, plic, ledvin, jater.

Osoba zvedl ostře na život ohrožující příznaky, jako je například rychlý pokles krevního tlaku, přehřátí a rychle rozvíjející se akutní kardiovaskulární nedostatečnosti. Naléhavá lékařská intervence (hormonální a antibiotická terapie) zastavuje působení endotoxinu a rychle jej odstraňuje z těla.

Výrazné rysy exotoxinů

Předtím, než zjistíme specifika tohoto druhu bakteriálních jedů, připomínáme, že endotoxin je jednou ze složek lyzátu buněčné stěny mrtvého gramnegativního bakterie. Exotoxiny jsou syntetizovány naživu prokaryotické buňky: Gram-pozitivní i gramnegativní. Z hlediska chemické struktury se jedná o výlučně bílkoviny s nízkou molekulovou hmotností. Můžeme říci, že hlavní klinické projevy, které vznikají v procesu infekčních onemocnění, jsou způsobeny právě škodlivým účinkem exotoxinů, které vznikají v důsledku metabolismu samotné bakterie.

Mikrobiologické studie se ukázaly být vyšší virulence tohoto typu bakteriálních jedů ve srovnání s endotoxiny. Příčinné činitele tetanu, pertuse, záškrtu produkují jedovaté látky proteinové povahy. Mají tepelnou odolnost a jsou zničeny zahříváním v rozmezí od 70 do 95 stupňů Celsia po dobu 12-25 minut.

Druhy exotoxinů

Klasifikace tohoto druhu bakteriálního jedu je založena na principu jejich vlivu na strukturu buňky. Například membránové toxiny jsou rozlišeny, zničí membránu hostitelské buňky nebo narušují difúzi a aktivní přeprava ionty procházející membránovou dvojvrstvou. Existují také cytotoxiny. Jedná se o jedy, které působí na hyaloplasmus buňky a porušují asimilační a disimilační reakce probíhající v buněčném metabolismu. Jiné sloučeniny - jedy "pracují", například enzymy, například hyaluronidáza (neurominidáza). Potlačují práci lidského imunitního systému, tj. Inaktivují produkci B lymfocytů, monocytů a makrofágů v lymfatických uzlinách. Proteázy rozkládají ochranné protilátky a lecitinasa štěpí lecitin, který je součástí nervových vláken. To vede k narušení bio-impulzů a následně ke snížení inervace orgánů a tkání.

Cytotoxiny mohou působit jako detergenty s ničením integrity lipidové vrstvy hostitelské buněčné membrány. Kromě toho jsou schopny zničit jak jednotlivé buňky organismu, tak jejich spolupracovníky - tkáně, což způsobuje tvorbu biogenních aminů, které jsou produkty metabolických reakcí a projevují toxické vlastnosti.

Mechanismus působení bakteriálních jedů

Mikrobiologické studie prokázaly, že endotoxin je komplexní struktura obsahující 2 molekulární centra. První připojí jedovatou látku specifickému buněčnému receptoru a druhá, rozštěpením membrány, spadá přímo do hyaloplazmy buňky. Je to toxin blokuje metabolických reakcí: biosyntézy proteinu probíhá na ribosomech, syntézu ATP, který se provádí pomocí mitochondrií, replikaci nukleových kyselin. Vysoká virulence bakteriálních peptidů, z hlediska chemické struktury jejich molekul, vzhledem k tomu, že některé z těchto míst toxinu skrytého prostorovou strukturu látek v buňce, jako je například neurotransmiterů, hormony a enzymy. To umožňuje toxinu "obejít obranný systém buněk" a rychle proniknout do jeho cytoplazmy. Takže buňka je před bakteriální infekcí neozbrojena, protože ztrácí schopnost vytvářet vlastní ochranné látky: interferon, gamaglobuliny, protilátky. Je třeba poznamenat, že vlastnosti endotoxiny a exotoxiny jsou podobné v tom, že oba typy bakteriálních toxinů působí na specifické buňky v těle, to znamená, že mají vysokou specificitu.