Bakteriální toxiny

Viz také: otravy bakteriemi

Co je to bakteriální toxin?

Bakteriální toxiny, škodlivé molekuly produkované bakteriemi, jsou rozděleny do dvou velkých skupin, na skupiny ENDOTOXINS a EXOTOXINS.

Endotoxiny jsou strukturní složky bakterie, typické a vylučující GRAM negativní bakterie; jsou tvořeny lipidem A (vnitřní vrstva LPS liposacharidu, který zase tvoří nejvzdálenější část membrány, která lemuje buněčnou stěnu). Uvolňují se, když bakterie zemře, a v tomto ohledu jsou nebezpečnější než exotoxiny.
Exotoxiny nejsou strukturálními složkami, ale pouze látkami uvolňovanými externě bakteriemi; jsou produkovány jak GRAM +, tak GRAM -, ale jsou typické a vylučují každou bakterii (na rozdíl od endotoxinů). V důsledku toho je každý exotoxin, který je zodpovědný za odlišný symptomatický účinek a podporuje specifičnost morbidního obrazu.

EXOTOXINY ENDOTOXINY Proteinová povaha, proto rozpustná ve vodě Lipidová povaha Termolabilní (jsou zničeny teplem) Termostabilní (velmi odolný vůči vysokým T °)

Denaturovatelné, pokud jsou ošetřeny látkami

vhodné chemikálie, jako jsou kyseliny

Odolnější Produkce GRAM + a GRAM - Typické a exkluzivní pro GRAMy -

Stimulují naše tělo k produkci

specifické protilátky (jsou to vynikající antigeny)

Nestimulují produkci protilátek a nejsou detoxikovatelné (jsou to špatné antigeny).

ANATOXINY jsou exotoxiny, které ztratily svoji toxicitu, ale zachovaly si své antigenní vlastnosti; následně jsou tyto látky schopné stimulovat produkci protilátek, aniž by způsobily poškození organismu (některé vakcíny).

Exotoxiny

Bakterie je zvenčí vyhání a mohou se šířit v hostiteli; například Clostridium tetani zůstává omezen na místo infekce a odtud uvolňuje toxiny, které se krevním řečištěm dostávají do centrálního nervového systému.

Exotoxiny mohou být monomerní, dimerní nebo multimerní; většina z nich je dimerního typu a jako taková se skládá z peptidu A, který je toxickou částí, a peptidu B, který působí jako receptor pro cílovou buňku. Tyto dvě podjednotky jsou spojeny sulfidovým můstkem, který se rozbije, jakmile se podjednotka B naváže na buněčný receptor, což umožní podjednotce A vstoupit do buňky.

Na základě mechanismu účinku, specifického pro určité orgány nebo tělesné struktury, rozlišujeme exotoxiny cytolytické, ciliostatické, neurotropní, enterotoxické, pantropické a superantigeny.

CITOLYTICKÉ EXOTOXINY: nebo hemolyziny; vytvářejí kanály v plazmatické membráně, kterými buňka ztrácí vodu a soli, dokud nezemře osmotickou lýzou. Příkladem je staphylococcus aureus, zodpovědný za kožní onemocnění (akné, vředy atd.) A otravu jídlem; produkuje různé toxiny, včetně jednoho nazývaného alfa s cytolytickou aktivitou.

KILIOSTATICKÉ EXOTOXINY: působí na řasnatý epitel sliznic, blokují jejich pohyb a usnadňují kolonizaci bakterií; typický je toxin černého kašle.

NEUROTROPICKÉ EXOTOXINY: typické příklady jsou uvedeny pro botulotoxin a tetanový toxin; první působí na periferní nervový systém, na úrovni neuromuskulárního spojení, inhibuje uvolňování acetylcholinu s následnou smrtí na ochablou paralýzu (jeden gram stačí na zabití 10 milionů lidí, viz také botulin). Exotoxin tetanu naopak působí na centrální nervový systém, na úrovni synapsí, kde blokuje uvolňování neurotransmiterů, které inhibují nervový impuls; v důsledku toho hostitel zemře na spastickou paralýzu.

Enterotoxické nebo enteropatogenní exotoxiny: obvykle způsobují zvracení a průjem. Typický příklad uvádí „exotoxin cholery, který působí především na úrovni tenkého střeva, aktivuje enzym zvaný adenylátcykláza a vede k nadprodukci a akumulaci cyklického AMP. V důsledku toho dochází k výměně vody a elektrolytů buňka, až do smrti jedince v důsledku těžké dehydratace.

PANTROPE EXOTOXINS: inhibují syntézu proteinů; difterický toxin je příkladem.

SUPERANTIGENY: narušují ochranný mechanismus imunitního systému, vytvářejí přehnanou zánětlivou reakci, s nadprodukcí prozánětlivých cytokinů a nástupem horečky, proteinového hyperkatabolismu až po hemodynamický šok.

Endotoxiny

Skládají se z lipidu A, který po uvolnění bakterií ve velkém množství vyvolává řadu negativních symptomů, především nárůst teploty (endotoxiny mají prý „vysokou pyrogenicitu). Tyto příznaky jsou zprostředkované uvolňováním látek se silným zánětlivým účinkem (jako jsou určité prostaglandiny a interleukin-1). Poté dochází k „aktivaci mechanismů, které vedou ke srážení krve a periferní vazodilataci, se zvýšením kapilární propustnosti (tvorba otoků a možný hypodynamický šok u osob již trpících nízkým krevním tlakem). Navzdory tomu se věří, že malé dávky endotoxinů provádějí činnosti, které jsou pro hostitele částečně nebo zcela prospěšné, protože pozitivně stimulují funkčnost imunitního systému. Bakterie GRAM - přítomné v našem střevě - ve skutečnosti neustále uvolňují malé množství endottosinů.

Endotoxiny jsou extrémně odolné vůči teplu a fyzikálním činidlům; kontaminanty životního prostředí jsou proto časté.