Toksigeneza vključuje proizvodnjo toksinov s patogenimi bakterijami. Je ena izmed glavnih metod, ki povzročajo bolezni in zdravstvene motnje bakterij. 2 kategoriji toksinov, ki vodijo do različnih okužb in bolezni, vključujejo; endotoksinov in eksotoksinov in so različni glede na svojo kemijsko naravo. Endotoksini so bakterijski toksini, sestavljeni iz lipidov (lipopolisaharidi), eksotoksini pa so sestavljeni iz beljakovin.
Endotoksini so lipopolisaharidi, toksin, ki ga sproščajo bakterije Gram. Endotoksini so vezani na celice in nastajajo le, če celica lizira. Endotoksini so v gramu bakterij prisotni v zunanjem plašču celične stene. Endotoksini se imenujejo tudi kot lipopolisaharidi in so prisotni v E coli, Shigella, Salmonella, Pseudomonas, Haemophilus influenza, Neisseria in Vibrio cholerae. Endotoksini se običajno izločajo z razvijanjem bakterij zaradi delovanja specifičnih antibiotikov ali zaradi fagocitne prebave.
Endotoksini kažejo manjšo učinkovitost in niso zelo aktivni na svoji podlagi. Izkazujejo toplotno stabilnost. Zunanja stena bakterij je neprepustna za večje molekule in molekule, ki se ne morejo raztopiti v vodi in zaščititi pred zunanjim okoljem.
Ti toksini so del te varovalne dejavnosti. V času kolonizacije deluje na gostitelja. Tudi endotoksini kažejo slabo antigenost.
Eksotoksini so toksini, ki se z razvojem organizma izločajo zunajcelično. Eksotoksini so nalezljivi toksini, ki se iz žarišča okužbe širijo na druge dele telesa in povzročajo škodo. So topni proteini, ki delujejo kot encimi. Eksotoksin lahko povzroči škodo gostitelju, tako da uniči celice ali posega v normalno celično presnovo. Eksotoksini so zelo močni in gostitelju lahko povzročijo izjemno škodo. Eksotoksini se izločajo s hitro rastjo ali med celično lizo. Tako gram + kot gram-bakterije proizvajajo eksotoksine.
Eksotoksini imajo v primerjavi z endotoksini večjo strupenost in se razlikujejo po nekaterih sevih bakterij. Eksotoksini povzročajo bolezni, značilne samo za to okužbo. Na primer Clostridium tetani tvori tetanusni toksin. Obstajajo 3 glavne kategorije eksotoksinov: enterotoksini, nevrotoksini in citotoksini. Te vrste označujejo lokacijo dejavnosti. Enterotoksemično delovanje je mogoče opaziti na prebavilih črevesja. Nevrotoksini kažejo svoje funkcije na nevronih, citotoksini pa uničujejo delovanje gostiteljske celice. Nekatere zdravstvene motnje, ki jih povzročajo eksotoksini, so kolera, tetanus in difterija. Antigenost v eksotoksinih je precej visoka. Eksotoksini sprožijo imunski sistem in izločijo antitoksine za razveljavitev toksina.
Slika 1. Struktura endotoksinov in eksotoksinov (Aryal, 2015)
Endotoksini
Endotoksini so znani tudi kot lipopolisaharidi gram-bakterij. Endotoksini so sestavljeni iz dveh komponent, ki imajo različne fizikalne in kemijske lastnosti: hetero-polisaharid in kovalentno vezan lipid, imenovan lipid A.
Eksotoksini
Eksotoksini so toksini, ki jih izločajo bakterije, kemična sestava pa je beljakovin.
Endotoksini
Katalazna, fibrolizinska, IgA / IgG proteaza
Eksotoksini
Hialuronidaza, kolagenaza, določena proteaza, nukleaza, neuraminidaza, določena proteaza, fosfolipaza A
Endotoksini
Endotoksini izločajo celično membrano gram-bakterij šele po liziranju celic. Endotoksini so sestavni del celične stene.
Eksotoksini
Eksotoksini izločajo nekatere gram + in gram - bakterije
Endotoksini
Prisoten je v celični membrani in se sprosti šele po lizi gram - celične stene.
Eksotoksini
Izven celice izločajo tako gram + kot gram-bakterije.
Endotoksin
Vključuje TNF in Interlukin-1
Eksotoksin
Različni načini
Endotoksin
Endotoksini so toplotno odporni in so pri 250 ° C eno uro relativno stabilni
Eksotoksin
Eksotoksini se lahko uničijo pri 600-800C (toplotno podvrženi). So nestabilni, razen stafilokoknega enterotoksina.
Endotoksin
Zaznano s testom Limulus lizata.
Eksotoksin
Padavine, metode na osnovi ELISA, nevtralizacija
Endotoksin
Endotoksini kažejo šibko imunogenost. Endotoksini ne proizvajajo antitoksinov.
Eksotoksin
Eksotoksini so izredno imunogeni. Sprožijo humoralno odzivnost (protitelesa ciljajo na toksine). S stimulacijo imunskega sistema eksotoksini izločajo antitoksine za nevtralizacijo toksina
Endotoksin
Toxoidov ni mogoče dati in cepiva ni na voljo.
Eksotoksin
Toksoide lahko izdelamo z zdravljenjem s formaldehidom, vendar obdelani toksini kažejo imunogenost. Toksoidi se lahko uporabljajo kot cepiva.
Endotoksin
Nahaja se v LPS zunanje ovojnice celične stene in izloča s poškodbami celice ali v času množenja celice.
Eksotoksin
Presnovni produkt celic v razvoju.
Endotoksini
Okužbe sečil, Tifusna vročina, meningokokni meningitis, Koronarna arterija, Neonatalni nekrotizirajoči enterokolitis, Crohnova bolezen in ulcerozni kolitis, Cistična fibroza, Meningokokaemija, sepsa z gram negativnimi paličicami, hemoragični šok
Eksotoksini
Plinska gangrena, škrlatna vročina, difterija, botulizem, tetanus, driska, povezana z antibiotiki, sindrom ohlajene kože.
Spodaj so povzete točke razlike med endotoksini in eksotoksini: