Endotoksyny są kompleksami lipopolisacharydowo-białkowymi (LPS), odpowiedzialnymi za tworzenie integralnej części ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych i są uwalniane w momencie śmierci komórki lub lizy bakterii. Egzotoksyny są białkami wydzielanymi przez kilka gatunków bakterii i przenikają do pobliskiego lub otaczającego środowiska. Po drugie, endotoksyny są stabilne termicznie, słabo immunogenne, podczas gdy egzotoksyny są termolabilne, wysoce antygenowe.
Endotoksyny są wytwarzane przez bakterie Gram-ujemne, podczas gdy egzotoksyny są generalnie wytwarzane przez Gram-dodatnie lub niektóre przez bakterie Gram-ujemne. Podstawowy mechanizm, poprzez który wiele patogennych bakterii wywołuje choroby lub zdolność do wytwarzania toksyn, jest znany jako Toxigenesis . Jeśli omówimy na poziomie chemicznym, istnieją głównie dwa rodzaje toksyn bakteryjnych.
Po pierwsze, ta, która jest związana ze ścianą komórkową bakterii Gram-ujemnych zwaną lipopolisacharydem, a druga to białka, które działają w miejscach tkanek po uwolnieniu z komórki bakteryjnej. Zatem endotoksyny są toksynami komórkowymi, podczas gdy egzotoksyny są zewnątrzkomórkowymi toksynami dyfuzyjnymi.
Toksyny bakteryjne to białka zdolne do wykonywania różnych zadań. Działają jako pojedyncze urządzenia molekularne, celując w określoną komórkę organizmu i niszcząc je na inne sposoby. Toksyny mogą wyzwalać gospodarza na wiele sposobów, na przykład poprzez aktywację odpowiedzi immunologicznej (S, aureus superantigens), hamowanie syntezy białka (toksyna błonicza), aktywację wtórnych szlaków przekaźnikowych (toksyna cholery), poprzez uszkodzenie błony komórkowej (hemolizyna E. coli) lub nawet przez działanie metaloproteazy (toksyna tężcowa).
Toksyny są obecne i mogą funkcjonować w różnych formach, wśród nich lipopolisacharyd (LPS) jest uważany za najsilniejszą endotoksynę. W tej treści omówimy punkty, w których dwie toksyny - endotoksyny i egzotoksyny - różnią się krótkim ich opisem.
Wykres porównania
| Podstawa do porównania | Endotoksyny | Egzotoksyny |
|---|---|---|
| Znaczenie | Endotoksyny są kompleksami lipopolisacharydowo-białkowymi, odpowiedzialnymi za tworzenie integralnej części ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych. | Egzotoksyny to białka wydzielane przez kilka gatunków bakterii. |
| Lokalizacja | Endotoksyny są częścią komórek. | Egzotoksyny są uwalniane z komórki. |
| Źródło | Po lizie bakterii Gram-ujemnych. | W żywych bakteriach Gram-dodatnich i Gram-ujemnych. |
| Waga molekularna | 50–1000 KDa. | 10 KDa. |
| Złożony z | Lipopolisacharyd. | Białko. |
| Wrażliwość na ciepło | Endotoksyny są stabilne termicznie i aktywne w 250 ° C, a nawet w 1000 ° C. | Egzotoksyny są podatne na ciepło i niszczone w temperaturze powyżej 60-80 ° C. |
| Denaturacja przy gotowaniu | Endotoksyna nie ulega denaturacji. | Egzotoksyna ulega denaturacji. |
| Reakcje immunologiczne | Słaby. | Silny. |
| Konwersja toksyn | Niemożliwe. | Możliwy. |
| Gorączka | Tak. | Nie. |
| Choroba | Sepsa, meningokokcemia .. | Błonica, botulizm, tężec. |
| Wykryty przez | Test lizatu Limulus. | Różne testy, takie jak neutralizacja, wytrącanie itp. |
| Aktywność enzymatyczna | Wysoka aktywność enzymatyczna. | Brak aktywności enzymatycznej. |
| Specyficzność | Są niespecyficzne. | Są specyficzne dla konkretnego szczepu bakteryjnego. |
| Antygenowość | Ubogi. | Wysoki. |
| Przykłady | Salmonella typhi, E. coli, Vibrio cholera, Shigella. | Bacillus cereus, Bacillus anthrcis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes. |
Definicja endotoksyny
Endotoksyny znajdują się w otoczce komórkowej lub zewnętrznej błonie bakterii, są to tak zwane substancje związane z komórkami, które są odpowiedzialne za elementy strukturalne bakterii. Endotoksyny są również nazywane lipopolisacharydami lub LPS. LPS są obecne na zewnętrznej powierzchni bakterii Gram-ujemnych i pod pewnymi warunkami stają się toksyczne dla gospodarza, do którego są przyłączone.
W bakteriologii termin „lipopolisacharydy” jest zarezerwowany dla złożoności związanej z zewnętrzną powierzchnią patogenów Gram-ujemnych, takich jak Escherichia coli, Pseudomonas, Shigella, Haemophilus influenza, Vibrio cholerae i Bordetella pertussis . LPS wyładowany podczas lizy komórek bakteryjnych lub śmierci komórek. W tym przypadku toksyczność jest związana ze składnikiem lipidowym (Lipid A), zaś immunogenność ze składnikami polisacharydowymi.
U zwierząt LPS wywołuje liczne odpowiedzi zapalne i aktywuje dopełniacz alternatywnym szlakiem. Bakterie Gram-ujemne uwalniają niewielką ilość endotoksyny podczas wzrostu, co odgrywa ważną rolę w zwiększaniu naturalnej odporności.
Definicja egzotoksyn
Egzotoksyny są na ogół wydzielane przez bakterie i działają enzymatycznie lub z bezpośrednim działaniem komórki gospodarza. Są one uwalniane przez bakterie do otoczenia. Egzotoksyny są białkami lub polipeptydami i większość z nich działa w miejscu tkanki, które jest z dala od pierwotnego punktu wzrostu bakterii lub inwazji.
Zazwyczaj egzotoksyny są wydzielane w fazie wykładniczej komórki bakteryjnej. Wytwarzanie toksyn jest specyficzne dla niektórych gatunków bakterii, o których wiadomo, że wywołują choroby, na przykład wiadomo, że Clostridium tetani wytwarzają toksyny tężca; Wiadomo, że błonica Cornybacterium wytwarza toksynę błoniczą.
Są to zjadliwe szczepy bakterii, które wytwarzają toksyny, podczas gdy szczepy niewirusowe nie. Egzotoksyny są uważane za najbardziej toksyczną i śmiertelną substancję i są toksyczne nawet w nanogramach na kilogram stężeń.
Kluczowe różnice między endotoksyną a egzotoksyną
Podane punkty pozwolą poznać dokładne różnice między endotoksynami i egzotoksynami:
- Endotoksyny są kompleksami lipopolisacharydowo-białkowymi (LPS), odpowiedzialnymi za tworzenie integralnej części ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych. Egzotoksyny to białka wydzielane przez kilka gatunków bakterii. Chociaż endotoksyny są uważane za więcej toksyn niż egzotoksyny.
- Endotoksyny są częścią komórek, ponieważ są związane z zewnętrzną błoną bakterii Gram-ujemnych i są uwalniane podczas lizy komórek, podczas gdy egzotoksyny są wydzielane w komórce i są aktywne w bakteriach Gram-dodatnich i Gram-ujemnych . Egzotoksyny są uwalniane z komórki.
- Masa cząsteczkowa endotoksyn może wynosić między 50-1000 kDa i jest związana z kompleksem lipopolisacharydu, z drugiej strony egzotoksyny mają masę cząsteczkową 10 kDa i są związane z kompleksem białkowym.
- Endotoksyny są stabilne w 250 ° C i nie ulegają denaturacji, podczas gdy egzotoksyny są odpowiedzialne za 60-80 ° C i ulegają denaturacji podczas wrzenia.
- Reakcje immunologiczne słabną, gdy endotoksyny wyzwalają komórkę i mają wysoką aktywność enzymatyczną, ale słabą antygenowość, podczas gdy podczas reakcji egzotoksyn reakcje immunologiczne są silne, chociaż nie ma aktywności enzymatycznej i wysokiej antygenowości.
- Sepsa, meningokokcemia jest chorobą wywoływaną przez endotoksyny, podczas gdy błonica, botulizm, tężec są wywoływane przez egzotoksyny.
- Przykłady bakterii, przez które wyzwalane są LPS lub endotoksyny, to Salmonella typhi, E. coli, Vibrio cholera, Shigella, natomiast Bacillus cereus, Bacillus anthracis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyrogens są przykładami wyzwalania egzotoksyn.
Wniosek
Toksyny bakteryjne są najsilniejszymi i najskuteczniejszymi ludzkimi truciznami i są wysoce aktywne przy dużych rozcieńczeniach. W tej treści dowiedzieliśmy się o endotoksynach i egzotoksynach oraz o ich różnicach i wpływie na zwierzęta i ich układ odpornościowy ze względu na ich charakter chemiczny.
