Endotoksin adalah ... Exotoksin dan endotoksin

Salah satu kerajaan alam yang hidup termasuk organisme hidup bersel satu, diberikan kepada Departemen Bakteri. Sebagian besar spesies mereka menghasilkan senyawa kimia khusus - eksotoksin dan endotoksin. Klasifikasi, sifat dan efeknya pada tubuh manusia akan dipelajari dalam artikel ini.

Apa itu toksin?

Zat (terutama protein atau sifat lipopolisakarida) dilepaskan oleh sel bakteri ke dalam cairan interselular setelah kematiannya adalah endotoksin bakteri. Jika organisme prokariotik hidup menghasilkan zat beracun di sel inang, maka dalam mikrobiologi senyawa tersebut disebut eksotoksin. Mereka mengerahkan efek destruktif pada jaringan dan organ manusia, yaitu: menonaktifkan aparatus enzimatik pada tingkat sel, mengganggu metabolisme. Endotoksin adalah racun yang memiliki efek merusak pada sel hidup, dan konsentrasinya bisa sangat kecil. Dalam mikrobiologi, sekitar 60 senyawa yang diisolasi oleh sel bakteri diketahui. Mari kita pertimbangkan mereka secara lebih rinci.

Lipopolisakarida sifat racun bakteri

Para ilmuwan telah menemukan bahwa endotoksin adalah produk pemisahan membran luar bakteri gram negatif. Ini adalah kompleks yang terdiri dari karbohidrat kompleks dan lipid, berinteraksi dengan jenis reseptor seluler tertentu. Senyawa ini terdiri dari tiga bagian: lipid A, molekul oligosakarida dan antigen. Ini adalah komponen pertama, masuk ke aliran darah, menyebabkan efek yang paling merusak, disertai dengan semua tanda keracunan parah: fenomena dyspeptic, hipertermia, lesi pada sistem saraf pusat. Infeksi darah dengan endotoksin sangat cepat sehingga septic shock berkembang dalam tubuh .

Unsur struktural lain yang masuk ke dalam endotoksin adalah oligosakarida yang mengandung heptose - C ₇ H ₁₄ O ₇ . Memasuki aliran darah, disakarida sentral juga bisa menyebabkan keracunan pada tubuh, namun dalam bentuk yang lebih ringan daripada saat lipid A memasuki aliran darah.

Efek endotoksin pada tubuh manusia

Konsekuensi yang paling umum dari tindakan racun bakteri pada sel adalah sindrom trombohemorrhagic dan syok septik. Jenis patologi pertama muncul dari masuknya ke dalam darah zat - racun yang mengurangi koagulabilitasnya. Hal ini menyebabkan banyak luka pada organ yang terdiri dari jaringan ikat - parenkim, seperti, misalnya paru-paru, hati, ginjal. Dalam parenkim mereka ada banyak perdarahan, dan pada kasus yang parah - pendarahan. Jenis lain dari patologi yang dihasilkan dari tindakan racun bakteri adalah syok septik. Ini menyebabkan pelanggaran darah dan sirkulasi getah bening, akibatnya adalah pelanggaran transportasi oksigen dan nutrisi ke organ vital dan jaringan: otak, paru-paru, ginjal, hati.

Seseorang mengalami peningkatan dramatis dalam gejala yang mengancam jiwa, seperti penurunan tekanan darah yang cepat, hipertermia dan perkembangan insufisiensi kardiovaskular akut. Intervensi medis yang mendesak (melakukan terapi hormon dan antibiotik) menghentikan tindakan endotoksin dan dengan cepat menghilangkannya dari tubuh.

Ciri eksotoksin yang khas

Sebelum kita mengetahui secara spesifik jenis racun bakteri ini, kita ingat bahwa endotoksin adalah salah satu komponen lisat dinding sel dari bakteri gram negatif yang mati. Exotoksin disintesis oleh sel prokariotik hidup : gram positif dan gram negatif. Dalam hal struktur kimia, protein tersebut secara eksklusif adalah protein dengan berat molekul rendah. Kita dapat mengatakan bahwa manifestasi klinis utama yang muncul dalam proses penyakit menular justru disebabkan oleh efek merusak dari eksotoksin, yang terbentuk akibat metabolisme bakteri itu sendiri.

Studi mikrobiologi telah menunjukkan virulensi yang lebih tinggi dari jenis bakteri ini, dibandingkan dengan endotoksin. Agen penyebab tetanus, pertusis, difteri menghasilkan zat beracun yang bersifat protein. Mereka memiliki thermolabilitas dan dihancurkan dengan pemanasan di kisaran 70 sampai 95 derajat celcius selama 12-25 menit.

Jenis eksotoksin

Klasifikasi jenis racun bakteri ini didasarkan pada prinsip pengaruhnya terhadap struktur sel. Misalnya, membedakan membronotoksin, mereka menghancurkan sel inang sel induk atau mengganggu difusi dan pengangkutan ion yang aktif melewati lapisan ganda membran. Ada juga sitotoksin. Ini adalah racun yang bekerja pada hyaloplasma sel dan melanggar asimilasi dan reaksi disimilasi yang terjadi dalam metabolisme seluler. Senyawa lainnya - racun "kerja", seperti enzim, misalnya hyaluronidase (neurominidase). Mereka menekan kerja sistem kekebalan tubuh manusia, yaitu menonaktifkan produksi limfosit B, monosit dan makrofag di kelenjar getah bening. Jadi protease menghancurkan antibodi pelindung, dan lesitinase membelah lesitin, yang merupakan bagian dari serabut saraf. Hal ini menyebabkan terganggunya bio-impuls, dan akibatnya, terjadi penurunan persarafan organ dan jaringan.

Sitotoksin dapat bertindak sebagai deterjen, dan integritas lapisan lipid membran sel inang dihancurkan. Selain itu, mereka mampu menghancurkan sel individu dari organisme dan rekan mereka - jaringan, menyebabkan pembentukan amina biogenik, yang merupakan produk reaksi metabolik dan manifestasi sifat toksik.

Mekanisme aksi racun bakteri

Studi mikrobiologi telah menetapkan bahwa endotoksin adalah struktur kompleks yang mengandung 2 pusat molekuler. Yang pertama menempel zat beracun ke reseptor sel tertentu, dan yang kedua, dengan membelah membrannya, masuk langsung ke hyaloplasma sel. Di dalamnya, toksin menghambat reaksi metabolik: biosintesis protein yang terjadi di ribosom, sintesis molekul ATP, yang dilakukan oleh mitokondria, replikasi asam nukleat. Tingginya virulensi peptida bakteri, dari sudut pandang struktur kimia molekul mereka, dijelaskan oleh fakta bahwa beberapa lokus toksin ditutupi oleh struktur ruang zat di dalam sel, seperti neurotransmitter, hormon dan enzim. Hal ini memungkinkan toksin untuk "melewati sistem pertahanan sel" dan dengan cepat menembus sitoplasma. Dengan demikian, sel tidak bersenjata sebelum infeksi bakteri, karena kehilangan kemampuan untuk membentuk zat pelindungnya sendiri: interferon, gamma globulin, antibodi. Perlu dicatat bahwa sifat endotoksin dan eksotoksin serupa bahwa kedua jenis racun bakteri mempengaruhi sel spesifik tubuh, yaitu spesifisitasnya tinggi.