Endotoxine is ... Exotoxinen en endotoxinen

Een van de koninkrijken van de levende natuur omvat levende organismen met één cel, toegekend aan de afdeling Bacteriën. De meeste van hun soorten produceren speciale chemische verbindingen - exotoxinen en endotoxinen. Hun classificatie, eigenschappen en effecten op het menselijk lichaam zullen in dit artikel worden bestudeerd.

Wat zijn toxinen?

Stoffen (voornamelijk eiwit- of lipopolysaccharide-aard) die na de dood door de bacteriële cel in de intercellulaire vloeistof zijn vrijgegeven, zijn bacteriële endotoxinen. Als een levend prokaryotisch organisme giftige stoffen in een gastheercel produceert, worden deze verbindingen in microbiologie exotoxinen genoemd. Ze hebben een vernietigend effect op de weefsels en organen van de mens, namelijk: de enzymatische apparatuur op het cellulaire niveau inactiveren, de stofwisseling verstoren. Endotoxine is een gift dat een schadelijk effect op levende cellen heeft en de concentratie ervan kan zeer klein zijn. In microbiologie zijn ongeveer 60 verbindingen geïsoleerd door bacteriële cellen bekend. Laten we deze in meer detail beschouwen.

Lipopolysaccharide aard van bacteriële giften

Wetenschappers hebben vastgesteld dat endotoxine een product is van het splitsen van het buitenmembraan van gram-negatieve bacteriën. Het is een complex dat bestaat uit een complex koolhydraat en een lipide, in wisselwerking met een specifiek type cellulaire receptoren. Deze verbinding bestaat uit drie delen: lipide A, oligosaccharide molecuul en antigeen. Het is de eerste component die in de bloedbaan komt en het meest schadelijk effect veroorzaakt, vergezeld van alle tekenen van ernstige vergiftiging: dyspeptische fenomenen, hyperthermie, laesies van het centrale zenuwstelsel. Infectie van het bloed met endotoxinen is zo snel dat septische shock in het lichaam ontstaat .

Een ander structureel element dat endotoxine binnengaat is een oligosaccharide die heptose bevat - C7H14O7. Door het bloed in te voeren, kan het centrale disaccharide ook een vergiftiging van het lichaam veroorzaken, maar in een lichtere vorm dan wanneer de lipide A in de bloedbaan komt.

Effecten van endotoxine op het menselijk lichaam

De meest voorkomende gevolgen van de werking van bacteriële giften op cellen zijn trombohemorragisch syndroom en septische shock. Het eerste type pathologie komt voort uit de toediening van het bloed van stoffen - toxines die zijn koagulatie verminderen. Dit leidt tot talrijke verwondingen van organen die bestaan uit bindweefselparenchyma, zoals bijvoorbeeld de longen, de lever, de nieren. In hun parenchyma zijn er meerdere bloedingen en in ernstige gevallen - bloedingen. Een ander soort pathologie die voortvloeit uit de werking van bacterievergiften is een septische shock. Het leidt tot schendingen van bloed- en lymfcirculatie. De gevolgen hiervan zijn schending van het transport van zuurstof en voedingsstoffen naar vitale organen en weefsels: de hersenen, de longen, de nieren, de lever.

Een persoon heeft een dramatische toename in levensbedreigende symptomen, zoals een snelle daling van de bloeddruk, hyperthermie en snel ontwikkelde acute cardiovasculaire insufficiëntie. Dringende medische interventie (met hormonale en antibiotische therapie) stopt de werking van endotoxine en verwijdert hem snel van het lichaam.

Kenmerkende eigenschappen van exotoxinen

Voordat we de specifieke kenmerken van dit soort bacterievergiftigheden ontdekken, herinneren we dat endotoxine een van de componenten van het lysaat van de celwand is van een dode gram-negatieve bacterie. Exotoxinen worden gesynthetiseerd door levende prokaryotische cellen: zowel gram-positief als gram-negatief. Wat chemische structuur betreft, zijn ze uitsluitend eiwitten met een laag molecuulgewicht. We kunnen zeggen dat de belangrijkste klinische manifestaties die zich voordoen bij het besmetten van infectieziekten juist worden veroorzaakt door het schadelijke effect van exotoxinen, die ontstaan door de stofwisseling van de bacterie zelf.

Microbiologische studies hebben een hogere virulentie aangetoond van deze soort bacteriële giften, vergeleken met endotoxinen. De causatieve middelen van tetanus, pertussis, difterie produceren giftige stoffen van eiwit aard. Ze hebben een thermolabiliteit en worden vernietigd door verwarming in het bereik van 70 tot 95 graden Celsius gedurende 12-25 minuten.

Soorten exotoxinen

De classificatie van dit soort bacteriegift is gebaseerd op het principe van hun invloed op de structuur van de cel. Ze onderscheiden bijvoorbeeld membronotoxinen, ze vernietigen de schelp van de gastheercel of verstoren de diffusie en het actieve transport van ionen die door de membraan bilayer lopen. Er zijn ook cytotoxinen. Dit zijn gifstoffen die op het hyaloplasma van de cel optreden en de assimilatie- en dissimilatie-reacties in de cellulaire metabolisme inbreken. Andere verbindingen - giften "werken", zoals enzymen, bijvoorbeeld hyaluronidase (neurominidase). Zij onderdrukken het werk van het menselijk immuunsysteem, dat wil zeggen de inactivatie van B-lymfocyten, monocyten en macrofagen in de lymfeklieren. Zo proteasen vernietigen beschermende antilichamen, en lecithinase splitst lecithine, dat deel uitmaakt van de zenuwvezels. Dit leidt tot verstoring van bioimpulsen, en bijgevolg tot een vermindering van het innerveren van organen en weefsels.

Cytotoxinen kunnen fungeren als detergentia, en de integriteit van de lipidlaag van het gastheercelmembraan wordt vernietigd. Bovendien kunnen ze zowel individuele cellen van het organisme als hun medewerkers vernietigen - weefsels, die de vorming van biogene aminen veroorzaken, die producten zijn van metabolische reacties en toxische eigenschappen manifesteren.

Het werkingsmechanisme van bacterievergiften

Microbiologische studies hebben vastgesteld dat endotoxine een complexe structuur is met 2 moleculaire centra. De eerste hecht een giftige stof aan een specifieke celreceptor en de tweede, door het membraan te splitsen, komt direct in de cel's hyaloplasma. Daarin blokkeert het toxine de metabolische reacties: de biosynthese van eiwitten die voorkomen in de ribosomen, de synthese van ATP-moleculen, uitgevoerd door mitochondria, de replicatie van nucleïnezuren. De hoge virulentie van bacteriële peptiden, uit het oogpunt van de chemische structuur van hun moleculen, wordt verklaard door het feit dat sommige toxine loci gemaskeerd worden door de ruimtelijke structuur van stoffen in de cel, zoals neurotransmitters, hormonen en enzymen. Dit laat het toxine toe om het celverdediging te omzeilen en snel in zijn cytoplasma door te dringen. Zo is de cel ongewapend voor de bacteriële infectie, omdat het de mogelijkheid om zijn eigen beschermende stoffen te vormen, interferon, gamma globulinen, antilichamen loslaat. Opgemerkt moet worden dat de eigenschappen van endotoxinen en exotoxinen gelijk zijn, aangezien beide soorten bacterievergiften bepaalde cellen van het lichaam beïnvloeden, dat wil zeggen dat ze hoge specificiteit hebben.