Endotoxiny jsou lipopolysacharid-proteinové komplexy (LPS), které jsou odpovědné za vytvoření nedílné součásti buněčné stěny gramnegativních bakterií a jsou uvolňovány v době buněčné smrti nebo lýzy bakterií. Exotoxiny jsou proteiny, které jsou vylučovány několika druhy bakterií a difundují do blízkého nebo okolního média. Za druhé, endotoxiny jsou tepelně stabilní, slabě imunogenní, zatímco exotoxiny jsou tepelně labilní a vysoce antigenní.
Endotoxiny jsou produkovány gramnegativními bakteriemi, zatímco exotoxiny jsou obecně produkovány grampozitivními nebo některými gramnegativními bakteriemi. Základní mechanismus, kterým mnoho patogenních bakterií produkuje onemocnění nebo schopnost produkovat toxiny, je známý jako Toxigenesis . Pokud diskutujeme na chemické úrovni, jedná se hlavně o dva typy bakteriálních toxinů.
První je ten, který je spojen s buněčnou stěnou gramnegativních bakterií známých jako lipopolysacharid, zatímco druhý je protein, který po uvolnění z bakteriální buňky působí na tkáňových místech. Endotoxiny jsou toxiny spojené s buňkami, zatímco exotoxiny jsou extracelulární difuzovatelné toxiny.
Bakteriální toxiny jsou proteiny, které jsou schopné plnit různé úkoly. Fungují jako individuální molekulární zařízení, zacílují na konkrétní buňku organismu a ničí je jiným způsobem. Toxiny mohou spustit hostitele několika způsoby, například aktivací imunitních odpovědí (S, aureus superantigeny), inhibicí syntézy proteinů (difterický toxin), aktivací sekundárních messengerových cest (toxin cholery), poškozením buněčné membrány (E. coli hemolysin) nebo dokonce působením metaloproteázové aktivity (tetanový toxin).
Toxiny jsou přítomny a mohou fungovat v různých formách, mezi nimi je lipopolysacharid (LPS) považován za nejsilnější endotoxin. V tomto obsahu budeme diskutovat o bodech, ve kterých se endotoxiny a exotoxiny těchto dvou toxinů liší jejich stručným popisem.
Srovnávací tabulka
| Základ pro srovnání | Endotoxiny | Exotoxiny |
|---|---|---|
| Význam | Endotoxiny jsou lipopolysacharid-proteinové komplexy, které jsou odpovědné za vytvoření nedílné součásti buněčné stěny gramnegativních bakterií. | Exotoxiny jsou proteiny, které jsou vylučovány několika druhy bakterií. |
| Umístění | Endotoxiny jsou součástí buněk. | Exotoxiny se uvolňují z buňky. |
| Zdroj | Po lýze gramnegativních bakterií. | V živých gram-pozitivních a gram-negativních bakteriích. |
| Molekulární váha | 50-1000 KDa. | 10 KDa. |
| Tvořeny | Lipopolysacharid. | Protein. |
| Citlivost na teplo | Endotoxiny jsou tepelně stabilní a aktivní při 250 ° C nebo dokonce při 1000 ° C. | Exotoxiny jsou náchylné k teplu a jsou zničeny při teplotě 60-80 ° C |
| Denaturace při varu | Endotoxin není denaturován. | Exotoxin se denaturuje. |
| Imunitní reakce | Slabý. | Silný. |
| Konverze toxoidů | Nemožné. | Možný. |
| Horečka | Ano. | Ne. |
| Choroba | Sepsis, meningococcemia .. | Záškrt, botulismus, tetanus. |
| Detekováno uživatelem | Test lyzátu Limulus. | Různé testy jako neutralizace, srážky atd. |
| Enzymatická aktivita | Vysoká enzymatická aktivita. | Žádná enzymatická aktivita. |
| Specifičnost | Jsou nespecifické. | Jsou specifické pro konkrétní bakteriální kmen. |
| Antigenicita | Chudý. | Vysoký. |
| Příklady | Salmonella typhi, E.coli, Vibrio cholera, Shigella. | Bacillus cereus, Bacillus anthrcis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes. |
Definice endotoxinu
Endotoxiny jsou umístěny v buněčném obalu nebo vnější membráně bakterií, které se označují jako látky spojené s buňkami, které jsou zodpovědné za strukturální složky bakterií. Endotoxiny se také nazývají lipopolysacharidy nebo LPS. LPS jsou přítomny na vnějším povrchu gramnegativních bakterií a za určitých podmínek se stanou toxickými pro hostitele, ke kterému jsou připojeny.
V bakteriologii je termín „lipopolysacharidy“ vyhrazen složitosti spojené s vnějším povrchem gramnegativních patogenů, jako je Escherichia coli, Pseudomonas, Shigella, Haemophilus influenza, Vibrio cholerae a Bordetella pertussis . LPS se uvolňoval při bakteriální buněčné lýze nebo buněčné smrti. V tomto případě toxicita souvisí s lipidovou složkou (lipid A), zatímco imunogenita je u polysacharidových složek.
U zvířat vyvolává LPS četné zánětlivé reakce a aktivuje komplement alternativní cestou. Gram-negativní bakterie uvolňují během růstu malé množství endotoxinu, což hraje důležitou roli při zvyšování přirozené imunity.
Definice exotoxinu
Exotoxiny jsou obecně vylučovány bakteriemi a působí enzymaticky nebo s přímým působením hostitelské buňky. Tyto bakterie se uvolňují do okolí. Exotoxiny jsou proteiny nebo polypeptidy a většina z nich působí v místě tkáně, které je daleko od původního bodu bakteriálního růstu nebo invaze.
Exotoxiny se obvykle vylučují v exponenciální fázi bakteriální buňky. Produkce toxinu je specifická pro určité druhy bakterií, o nichž je známo, že způsobují onemocnění, jako je například Clostridium tetani, o nichž je známo, že produkují tetanové toxiny; Je známo, že Cornybacterium diphtheria produkuje difterický toxin.
Jedná se o virulentní kmeny bakterie, které produkují toxiny, zatímco nevirulentní kmeny ne. Exotoxiny jsou považovány za nejvíce toxické a smrtící látky a jsou toxické dokonce i v nanogramech na kilogram koncentrací.
Klíčové rozdíly mezi endotoxinem a exotoxinem
Dané body poznají přesné rozdíly mezi endotoxiny a exotoxiny:
- Endotoxiny jsou lipopolysacharid-proteinové komplexy (LPS), které jsou odpovědné za vytvoření nedílné součásti buněčné stěny gramnegativních bakterií. Exotoxiny jsou proteiny, které jsou vylučovány několika druhy bakterií. Přestože jsou endotoxiny považovány za více toxinů než exotoxinů.
- Endotoxiny jsou součástí buněk, protože jsou spojeny s vnější membránou gramnegativních bakterií a jsou uvolňovány při buněčné lýze, zatímco exotoxiny jsou vylučovány v buňce a jsou aktivní v grampozitivních a gramnegativních bakteriích . Exotoxiny se uvolňují z buňky.
- Molekulová hmotnost endotoxinů může být mezi 50 až 1000 KDa a je spojena s lipopolysacharidovým komplexem, na druhé straně exotoxiny mají molekulovou hmotnost 10 KDa a vztahují se k proteinovému komplexu.
- Endotoxiny jsou stabilní při 250 ° C a nedenaturují se, zatímco exotoxiny podléhají 60 až 80 ° C a při varu se denaturují.
- Imunitní reakce jsou slabé, když endotoxiny spouštějí buňku a mají vysokou enzymatickou aktivitu, ale špatnou antigenicitu, zatímco během exotoxinových reakcí jsou imunitní reakce silné, ačkoli neexistuje žádná enzymatická aktivita a vysoká antigenicita.
- Sepse, meningococcemia je onemocnění způsobené endotoxiny, zatímco Dipteria, botulismus, tetanus jsou způsobeny exotoxiny.
- Příklady bakterií, kterými jsou spouštěny LPS nebo endotoxiny, jsou Salmonella typhi, E.coli, Vibrio cholera, Shigella, zatímco Bacillus cereus, Bacillus anthracis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyrogens jsou příklady pro spouštění exotoxinů.
Závěr
Bakteriální toxiny jsou nejsilnější a nejúčinnější lidské jedy a vysoce aktivní při vysokých ředěních. V tomto obsahu jsme se dozvěděli o endotoxinech a exotoxinech a o tom, jak se liší a ovlivňují zvířata a jejich imunitní systém podle jejich chemické povahy.
