Endotoxin är ... Exotoxiner och endotoxiner

En av levande naturens riken innefattar encelliga levande organismer som tilldelas avdelningen för bakterier. De flesta av deras arter producerar speciella kemiska föreningar - exotoxiner och endotoxiner. Deras klassificering, egenskaper och effekter på människokroppen kommer att studeras i denna artikel.

Vad är toxiner?

Ämnen (huvudsakligen protein eller lipopolysackarid) som frisätts av bakteriecellen i den intercellulära vätskan efter dess död är bakteriella endotoxiner. Om en levande prokaryot organism producerar giftiga ämnen i en värdcell, kallas i sådana mikroorganismer exotoxiner. De utövar en destruktiv effekt på människans vävnader och organ, nämligen: inaktivera den enzymatiska apparaten på cellulär nivå, störa metabolismen. Endotoxin är ett gift som skadar levande celler, och dess koncentration kan vara mycket liten. I mikrobiologi är omkring 60 föreningar isolerade av bakteriella celler kända. Låt oss betrakta dem mer detaljerat.

Lipopolysackarid natur av bakteriegift

Forskare har funnit att endotoxin är en produkt av splittringen av det yttre membranet av gramnegativa bakterier. Det är ett komplex bestående av ett komplext kolhydrat och en lipid som interagerar med en specifik typ av cellulära receptorer. Denna förening består av tre delar: lipid A, oligosackaridmolekyl och antigen. Det är den första komponenten som kommer in i blodet och orsakar den mest skadliga effekten, åtföljd av alla tecken på allvarlig förgiftning: dyspeptiska fenomen, hypertermi, centrala nervsystemet. Infektion av blodet med endotoxiner är så snabb att septisk chock utvecklas i kroppen .

Ett annat strukturellt element som går in i endotoxin är en oligosackarid innehållande heptos-C7H14O7. När man går in i blodomloppet kan den centrala disackariden också orsaka en förgiftning av kroppen, men i en lättare form än när lipiden A kommer in i blodomloppet.

Effekter av endotoxin på människokroppen

De vanligaste konsekvenserna av verkan av bakteriegift på celler är trombohemoragisk syndrom och septisk chock. Den första typen av patologi härrör från tillträdet till blodet av ämnen - toxiner som minskar dess koagulerbarhet. Detta leder till många skador på organ som består av bindväv - parenchyma, som till exempel lungor, lever, njurar. I deras parenchyma finns det flera blödningar och i allvarliga fall - blödning. En annan typ av patologi som härrör från bakteriegiftens verkan är en septisk chock. Det leder till kränkningar av blod och lymfcirkulation, följderna av vilka är överträdelser av transporter av syre och näringsämnen till vitala organ och vävnader: hjärnan, lungorna, njurarna, leveren.

En person har en dramatisk ökning av livshotande symtom, till exempel en snabb minskning av blodtrycket, hypertermi och snabbt utveckling av akut hjärtsvikt. Urgent medicinskt ingrepp (utförande av hormonell och antibiotikabehandling) stannar endotoxins verkan och tar bort det snabbt från kroppen.

Utmärkande egenskaper hos exotoxiner

Innan vi upptäcker specifika för denna typ av bakterieförgiftningar, kommer vi ihåg att endotoxin är en av komponenterna i lysat av cellväggen i en död gramnegativ bakterie. Exotoxiner syntetiseras av levande prokaryota celler: både gram-positiva och gram-negativa. När det gäller kemisk struktur är de uteslutande proteiner med låg molekylvikt. Vi kan säga att de viktigaste kliniska manifestationerna som uppstår vid infektionssjukdomar orsakas exakt av den skadliga effekten av exotoxiner, vilka bildas på grund av själva bakteriens metabolism.

Mikrobiologiska studier har visat en högre virulens av denna art av bakteriegift, jämfört med endotoxiner. De orsakande agenterna av stubbkramp, kotka, difteri producerar giftiga substanser av protein natur. De har en termolabilitet och förstörs genom uppvärmning i intervallet 70 till 95 grader Celsius under 12-25 minuter.

Typer av exotoxiner

Klassificeringen av denna typ av bakterieförgift bygger på principen om deras inflytande på cellens struktur. För att skilja mellan membranotoxiner, förstör de värdcellens skal eller stör diffusionen och aktiva transporter av joner som passerar genom membran-dubbelskiktet. Det finns också cytotoxiner. Dessa är gifter som verkar på cellens hyaloplasma och bryter mot assimilations- och dissimileringsreaktionerna som äger rum i cellmetabolism. Andra föreningar - gifter "fungerar", som enzymer, till exempel hyaluronidas (neurominidas). De undertrycker arbetet i det mänskliga immunsystemet, det vill säga inaktivera produktionen av B-lymfocyter, monocyter och makrofager i lymfkörtlarna. Så proteaser förstör skyddande antikroppar, och lecitinas klyver lecitin, som är en del av nervfibrerna. Detta leder till störningar av bioimpulser, och följaktligen till en minskning av organens och vävnadens innervering.

Cytotoxiner kan fungera som tvättmedel och integriteten hos lipidskiktet i värdcellmembranet förstörs. Dessutom kan de förstöra organismens individuella celler och deras medarbetare - vävnader som orsakar bildandet av biogena aminer, vilka är produkter av metaboliska reaktioner och uppvisar toxiska egenskaper.

Verkningsmekanismen av bakterieförgiftningar

Mikrobiologiska studier har visat att endotoxin är en komplex struktur som innehåller 2 molekylära centra. Den första fäster en giftig substans till en specifik cellreceptor, och den andra, genom att splittra dess membran, kommer direkt in i cellens hyaloplasma. I det blockerar toxinet de metaboliska reaktionerna: biosyntesen av proteiner som förekommer i ribosomer, syntesen av ATP-molekyler, utförd av mitokondrier, replikationen av nukleinsyror. Den höga virulensen av bakteriella peptider, utifrån den kemiska strukturen hos deras molekyler, förklaras av det faktum att vissa toxinlokaler maskeras av den rumsliga strukturen hos substanser i cellen, såsom neurotransmittorer, hormoner och enzymer. Detta gör att toxinet kan "kringgå cellförsvaret" och snabbt tränga in i sin cytoplasma. Således är cellen oarmad före bakterieinfektionen, eftersom den förlorar förmågan att bilda sina egna skyddande substanser: interferon, gamma globuliner, antikroppar. Det bör noteras att egenskaperna hos endotoxiner och exotoxiner är liknande genom att båda typerna av bakterieförgiftningar påverkar specifika celler i kroppen, det vill säga de har hög specificitet.