Razlika med endotoksinom in eksotoksinom

The ključna razlika med endotoksinom in eksotoksinom je, da je endotoksin je lipopolisaharid, ki leži znotraj bakterijske celične stene, eksotoksin pa je protein, ki se izloča na zunanjo stran bakterijske celice.

Toksigeneza je proces proizvajanja toksinov s patogenimi bakterijami. Je eden glavnih mehanizmov, ki jih bakterije uporabljajo za povzročanje bolezni. Obstajata dve vrsti bakterijskih toksinov kot endotoksini in eksotoksini. Obstaja razlika med endotoksinom in eksotoksinom tako strukturno kot tudi kemično. Poleg tega na žive organizme delujejo različno. Na splošno so endotoksini lipopolisaharidi, eksotoksini pa beljakovine.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je endotoksin
3. Kaj je eksotoksin
4. Podobnosti med endotoksinom in eksotoksinom
5. Primerjava ob strani - Endotoksin proti eksotoksinu v tabeli
6. Povzetek

Kaj je endotoksin?

Endotoksini so lipopolisaharidi, ki jih lahko vidimo v gram negativnih patogenih bakterijah, kot so Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza, in Koprive Vibrio. V gram-negativnih bakterijah endotoksin obstaja v zunanji membrani celične stene. Poleg tega bakterije ne bi smele biti v bistvu patogene, da bi imele endotoksine. Ti toksini se sproščajo iz rastočih bakterij ali se sproščajo zaradi delovanja nekaterih antibiotikov ali zaradi funkcije fagocitne prebave.

Slika 01: Endotoksin

Ta kompleksni lipopolisaharid ima jedrno polisaharidno verigo, O-specifično polisaharidno stransko verigo in lipidno komponento. V teh lipopolisaharidih ima lipidni del (Lipid A) toksičnost, polisaharidni del pa imunogenost. Ker pa niso beljakovine, nimajo encimske funkcije.

Poleg tega so endotoksini manj močni in manj specifični na svoji podlagi. Vendar so toplotno stabilni. Zunanja membrana bakterij je neprepustna za velike molekule in hidrofobne molekule ter je zaščitena pred zunanjim okoljem. Zato so endotoksini del te zaščitne funkcije. Pri kolonizaciji ima lepilno funkcijo na gostitelju. Poleg tega so endotoksini slabi antigeni.

Kaj je eksotoksin?

Eksotoksini so topni proteini, ki lahko delujejo kot encimi. Ker je encim, lahko katalizira številne biokemične reakcije in je ponovno uporaben. Majhna količina eksotoksinov je dovolj za ustvarjanje strupenosti. Izločajo se v celice, ki jih obdajajo med eksponentno rastjo ali med celično lizo. Zato se eksotoksini štejejo za zunajcelični sestavni del. Tako gram-negativne kot gram-pozitivne bakterije proizvajajo eksotoksine.

Eksotoksini so strupenejši od endotoksinov. Poleg tega so specifični za nekatere bakterijske seve. Proizvajajo bolezni, značilne le za toksin. Na primer, Clostridium tetani proizvajajo tetanusni toksin. Včasih eksotoksini delujejo v zelo oddaljenih regijah, od koder izvirajo z rastjo ali lizo. Eksotoksini lahko uničijo del gostiteljskih celic ali zavirajo njihovo delovanje.

Slika 02: Imunski odziv na eksotoksine

Obstajajo tri vrste eksotoksinov: enterotoksini, nevrotoksini in citotoksini. Njihova imena navajajo mesto delovanja. Enterotoksini delujejo na sluznici prebavil, nevrotoksini pa delujejo na delovanje nevronov, citotoksini pa poškodujejo delovanje gostiteljskih celic. Kolera, davica in tetanus so bolezni, ki nastanejo zaradi eksotoksinov. Dejansko so eksotoksini zelo antigeni. Zato lahko spodbudijo imunski sistem. S stimulacijo imunskega sistema proizvajajo antitoksine za nevtralizacijo toksina.

Kakšne so podobnosti med endotoksinom in eksotoksinom?

• Tako endotoksin kot eksotoksin sta bakterijska strupa.
• So sposobni povzročiti bolezni.

Kakšna je razlika med endotoksinom in eksotoksinom?

Endotoksini so lipopolisaharidi, eksotoksini pa so topni proteini, ki jih proizvajajo patogene bakterije. Tako lahko to obravnavamo kot ključno razliko med endotoksinom in eksotoksinom. Na splošno tako gram-negativne kot gram pozitivne bakterije proizvajajo eksotoksine, medtem ko samo gram-negativne bakterije proizvajajo endotoksine. Zato je tudi to razlika med endotoksinom in eksotoksinom. Poleg tega je še ena razlika med endotoksinom in eksotoksinom njihova funkcija encimov; endotoksini ne morejo delovati kot encimi, vendar eksotoksini lahko delujejo kot encimi.

Poleg tega je glavna strukturna razlika med endotoksinom in eksotoksinom v tem, da so endotoksini del zunanje membrane celične stene, medtem ko so eksotoksini zunajcelična komponenta. Tudi endotoksini so manj strupeni od eksotoksinov. Poleg tega so eksotoksini specifični za določen bakterijski sev, medtem ko endotoksini niso. Zato je to ena pomembna razlika med endotoksinom in eksotoksinom. Poleg tega eksotoksini niso toplotno stabilni, medtem ko so endotoksini toplotno stabilni. Poleg tega so endotoksini slabi antigeni, medtem ko so eksotoksini zelo antigeni. S spodbujanjem imunskega sistema eksotoksini proizvajajo antitoksine za nevtralizacijo toksina, medtem ko endotoksini ne proizvajajo antitoksinov. Torej, tudi to je razlika med endotoksinom in eksotoksinom.

V nadaljevanju infografik povzema razliko med endotoksinom in eksotoksinom.

Povzetek - Endotoksin proti eksotoksinu

Endotoksin in eksotoksin sta dve vrsti toksinov, ki jih proizvajajo bakterije. Ključna razlika med endotoksinom in eksotoksinom je, da je endotoksin lipopolisaharid, eksotoksin pa protein. Poleg tega so endotoksini toplotno stabilni, medtem ko so eksotoksini toplotno labilni. Poleg tega eksotoksini delujejo kot encimi, medtem ko endotoksini niso. Še pomembneje je, da so endotoksini manj strupeni in manj antigeni kot eksotoksini. Gram-negativne bakterije proizvajajo endotoksine, medtem ko tako gram-negativne kot pozitivne bakterije proizvajajo eksotoksine. To povzame razliko med endotoksinom in eksotoksinom.

Referenca:

1. "Endotoksin." NeuroImage, Academic Press, na voljo tukaj.
2. "Eksotoksin." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 30. december 2018, dostopno tukaj.

Vljudnost slik:

1. "LPS" avtorja Mikea Jonesa - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Wikimedije Commons
2. "Imunski odziv na eksotoksine" Ali1195 in Pokéfan95 (CC BY-SA 4.0) prek Commons Wikimedia