Ендотоксин је ... Ексотоксини и ендотоксини

Једно од краљевстава живих природе укључује једноћелијске живе организме, додељене Одељењу за бактерије. Већина њихових врста производи специјална хемијска једињења - ексотоксини и ендотоксини. Њихова класификација, својства и ефекти на људско тело ће се проучити у овом чланку.

Шта су токсини?

Супстанце (углавном природа протеина или липополисахарида) које бактеријска ћелија отпушта у интерцелуларну течност након смрти, су бактеријски ендотоксини. Ако живи прокариотски организам производи отровне супстанце у ћелији домаћина, онда се у микробиологији таква једињења називају егзотоксини. Они врше деструктивни ефекат на ткива и органе човека, односно: инактивирање ензимског апарата на ћелијском нивоу, нарушавање метаболизма. Ендотоксин је отров који има штетан ефекат на живе ћелије, а његова концентрација може бити врло мала. У микробиологији је познато око 60 једињења изолованих бактеријским ћелијама. Размотримо их детаљније.

Липополисахаридна природа бактеријских отрова

Научници су открили да је ендотоксин производ раздвајања спољашње мембране грам-негативних бактерија. То је комплекс који се састоји од комплексног угљеног хидрата и липида, у интеракцији са специфичним типом ћелијских рецептора. Ово једињење се састоји од три дела: липида А, молекула олигосахарида и антигена. То је прва компонента која улази у крвоток, што узрокује највећи штетни ефекат, праћено свим знацима озбиљних тровања: дисфетичким феноменом, хипертермијом, лезијама централног нервног система. Инфекција крви са ендотоксинима је тако брза да се у организму развија септични шок.

Други структурални елемент који улази у ендотоксин је олигосахарид који садржи хептозу - Ц ₇ Х ₁₄ О ₇ . Уласком у крвоток централни дисахарид може такође узроковати тровање тела, али у лакшем облику него када липид А улази у крвоток.

Ефекти ендотоксина на људско тело

Најчешће последице дејства бактеријских отрова на ћелије су тромбохеморагични синдром и септични шок. Прва врста патологије произлази из уласка крви супстанци - токсина који смањују коагулабилност. Ово доводи до бројних повреда органа који се састоје од везивног ткива - паренхима, попут, на пример, плућа, јетре, бубрега. У њиховој паренхима постоје више крварења, ау тешким случајевима крварење. Друга врста патологије која је последица деловања бактеријских отрова је септични шок. То доводи до крварења крвне и лимфне циркулације, а последице су кршење транспорта кисеоника и хранљивих материја виталним органима и ткивима: мозгу, плућа, бубрега, јетре.

Особа има драматично повећање симптома опасних по живот, као што је брзи пад крвног притиска, хипертермија и акутна кардиоваскуларна инсуфицијенција која се брзо развија. Хитна медицинска интервенција (спровођење хормонске и антибиотске терапије) спречава деловање ендотоксина и брзо га уклања из тела.

Одличне особине егзотоксина

Пре него што сазнамо специфичности ове врсте бактеријских отрова, подсећамо да је ендотоксин једна од компонената лизата ћелијског зида мртве грам-негативне бактерије. Ексотоксини се синтетишу живим прокариотским ћелијама: и грам-позитивним и грам-негативним. У погледу хемијске структуре, они су искључиво протеини са нискомолекуларном тежином. Можемо рећи да су главне клиничке манифестације које се јављају у процесу заразних болести проузроковане управо штетним ефектом ексотоксина који се формирају услед метаболизма саме бактерије.

Микробиолошке студије показале су већу вируленцију ове врсте бактеријских отрова, у поређењу са ендотоксинима. Узрочници агенса тетануса, пертусиса, дифтерије производе отровне супстанце протеинске природе. Они имају термолабилност и уништавају се грејањем у распону од 70 до 95 степени Целзијуса у трајању од 12-25 минута.

Врсте ексотоксина

Класификација овог типа бактеријског отрова заснива се на принципу њиховог утицаја на структуру ћелије. На пример, разликују се од мембранотоксина, уништавају шкољку ћелије домаћина или поремећају дифузију и активни транспорт јона који пролазе кроз двобојни мембрани. Постоје и цитотоксини. То су отрови који делују на хијалоплазму ћелије и крше реакције асимилације и дисфилације које се одвијају у ћелијском метаболизму. Друга једињења - отрови "раде", као што су ензими, на пример, хијалуронидаза (неуроминидаза). Они сузбијају рад човјека имунолошког система, односно инактивирају производњу Б лимфоцита, моноцита и макрофага у лимфним чворовима. Тако протеазе уништавају заштитна антитела, а лецитиназа цепи лецитин, који је део нервних влакана. То доводи до поремећаја био-импулса, а самим тим и до смањења иннервације органа и ткива.

Цитотоксини могу дјеловати као детерџенти, а интегритет липидног слоја мембране домаћина ћелија је уништен. Штавише, они су способни уништити и поједине ћелије организма и њихове сараднике - ткива, узрокујући стварање биогених амина, који су производи метаболичких реакција и манифестују токсична својства.

Механизам деловања бактеријских отрова

Микробиолошке студије утврдиле су да је ендотоксин комплексна структура која садржи 2 молекуларна центра. Први приписује отровну супстанцу одређеном ћелијском рецептору, а други, раздвајањем своје мембране, улази директно у ћелијску хијалоплазму. У њему, токсин блокира метаболичке реакције: биосинтеза протеина која се јавља у рибосомима, синтеза АТП молекула, изведених митохондријама, репликација нуклеинских киселина. Висока вируленција бактеријских пептида, са становишта хемијске структуре њихових молекула, објашњава чињеница да су неки токсински локи маскирани просторном структуром супстанци у ћелији, као што су неуротрансмитери, хормони и ензими. То дозвољава да се токсин "заобилази систем одбране целија" и брзо продре у његову цитоплазму. Стога је ћелија ненаоружана пре бактеријске инфекције, јер губи способност формирања сопствених заштитних супстанци: интерферона, гама глобулина, антитела. Треба напоменути да су особине ендотоксина и егзотоксина сличне по томе што оба типа бактеријских отрова утјечу на специфичне ћелије тела, односно имају високу специфичност.