Endotoksiini on ... Exotoksiineja ja endotoksiineja

Yksi elävän luonnon valtakunnista sisältää yksisoluisia eläviä organismeja, jotka on myönnetty bakteeriosastolle. Suurin osa niiden lajeista tuottaa erityisiä kemiallisia yhdisteitä - eksotoksiineja ja endotoksiineja. Tässä artikkelissa tutkitaan niiden luokittelua, ominaisuuksia ja vaikutuksia ihmiskehoon.

Mitkä ovat toksiinit?

Bakteerisolun vapauttamat aineet (lähinnä proteiini- tai lipopolysakkaridilaji) kuolemaan johtaneiden solujen välisiin soluihin ovat bakteereja endotoksiineja. Jos elävä prokaryoottinen organismi tuottaa myrkyllisiä aineita isäntäsolussa, mikrobiologiassa tällaisia yhdisteitä kutsutaan eksotoksiineiksi. Ne vaikuttavat tuhoisasti ihmisen kudoksiin ja elimiin, nimittäin: inaktivoivat entsymaattiset laitteet solutasolla, häiritsevät aineenvaihduntaa. Endotoksiini on myrkky, jolla on haitallinen vaikutus eläviin soluihin, ja sen pitoisuus voi olla hyvin pieni. Mikrobiologiassa tunnetaan noin 60 bakteerisolujen eristämiä yhdisteitä. Tarkastelkaamme niitä tarkemmin.

Bakteerien myrkkyjen lipopolysakkaridien luonne

Tutkijat ovat havainneet, että endotoksiini on tuotettu gram-negatiivisten bakteerien ulomman membraanin jakautumisesta . Se on monimutkainen monimutkainen hiilihydraatti ja lipidi, joka on vuorovaikutuksessa tietyn tyyppisten solureseptorien kanssa. Tämä yhdiste koostuu kolmesta osasta: lipidi A, oligosakkaridimolekyyli ja antigeeni. Se on ensimmäinen komponentti, joka tulee verenkiertoon ja aiheuttaa kaikkein haitallisimmaksi vaikutukseksi, johon liittyy kaikki voimakkaan myrkytyksen merkit: dyspeptiset ilmiöt, hypertermia, keskushermoston vauriot. Veren infektio endotoksiineilla on niin nopea, että septinen sokki kehittyy kehossa .

Toinen rakenteellinen elementti, joka päätyy endotoksiiniin, on oligosakkaridi, joka sisältää heptosaa - C ₇ H ₁₄ O _{7: ta} . Verenkierron sisään pääsevät keskushermot voivat myös aiheuttaa ruumiin myrkytyksen, mutta kevyemmässä muodossa kuin lipidi A tulee verenkiertoon.

Endotoksiinin vaikutukset ihmiskehoon

Bakteerimyrkkyjen vaikutukset soluihin ovat yleisimpiä seurauksia trombohemorraattinen oireyhtymä ja septinen sokki. Ensimmäinen patologinen tyyppi johtuu aineen pääsystä aineisiin - toksiinit, jotka vähentävät sen koaguloitavuutta. Tämä johtaa lukuisiin loukkaantumisiin elimistä, jotka koostuvat sidekudoksesta - parenkyymistä, kuten esimerkiksi keuhkoista, maksasta ja munuaisista. Parenkyymissään on useita verenvuotoja ja vakavissa tapauksissa - verenvuoto. Toinen bakteerimyrkytyön tuloksena syntyvä patologia on septinen sokki. Se johtaa veren ja imusolmukkeiden rikkomuksiin, joiden seuraukset ovat hapen ja ravintoaineiden kulkeutumista elintärkeisiin elimiin ja kudoksiin: aivoihin, keuhkoihin, munuaisiin ja maksaan.

Henkilöllä on dramaattinen lisääntyminen hengenvaarallisissa oireissa, kuten verenpaineen nopea lasku, hypertermia ja nopeasti kehittyvä akuutti kardiovaskulaarinen vajaatoiminta. Kiireellinen lääketieteellinen hoito (hormonihoito ja antibioottihoito) estää endotoksiinin vaikutuksen ja poistaa sen nopeasti kehosta.

Eksotoksiinien erottamiskyky

Ennen kuin selvitämme tällaisten bakteerimyrkkyjen spesifikaatiot, muistuttavat, että endotoksiini on yksi kuolleen gram-negatiivisen bakteerin soluseinämän lysaatin komponenteista. Eksotoksiinit syntetisoidaan elävillä prokaryoottisoluilla: sekä gram-positiivisia että gram-negatiivisia. Kemiallisen rakenteen kannalta ne ovat yksinomaan pienimolekyylipainoisia proteiineja. Voimme sanoa, että tarttuvien tautien prosessissa ilmenevät pääasialliset kliiniset ilmentymät johtuvat juuri eksotoksiinien haitallisesta vaikutuksesta, joka muodostuu itse bakteerin metabolian takia.

Mikrobiologisissa tutkimuksissa on todettu tämän bakteerimyrkkylajin virulentti verrattuna endotoksiineihin. Tetanus-, hinkuyskä-, kurkkumäe-aineet aiheuttavat proteiinin luonteeltaan myrkyllisiä aineita. Niillä on termolabiliteetti ja ne tuhoutuvat kuumentamalla välillä 70 - 95 astetta 12-25 minuutin ajan.

Tyypit exotoksiineja

Tämäntyyppisen bakteerimyrkyn luokittelu perustuu periaatteeseen, jonka mukaan ne vaikuttavat solun rakenteeseen. Esimerkiksi erotellaan membronotoksiineja, ne tuhoavat isäntäsolun kuoren tai häiritsevät membraanin kaksikerroksella kulkevien ionien diffuusiota ja aktiivista kuljetusta. Myös sytotoksiineja. Nämä ovat myrkkyjä, jotka vaikuttavat solun hyaloplasmaan ja riko solujen aineenvaihdunnassa tapahtuvaa assimilaatiota ja dissimilaatioreaktioita. Muut yhdisteet - myrkyt "työ", kuten entsyymit, esimerkiksi hyaluronidaasi (neurominidaasi). Ne heikentävät ihmisen immuunijärjestelmän toimintaa, eli inaktivoivat B-lymfosyyttien, monosyyttien ja makrofagien tuotantoa imusolmukkeissa. Siten proteaasit tuhoavat suojaavia vasta-aineita ja lesitiini katkaisee lesitiiniä, joka on osa hermokuitua. Tämä johtaa bioimpulssien häiriöön ja siten myös elinten ja kudosten innervaation vähenemiseen.

Sytotoksiinit voivat toimia detergentteinä ja isäntäsolukalvon lipidikerroksen eheys tuhoutuu. Lisäksi ne kykenevät tuhoamaan sekä organismin yksittäiset solut että niiden liitännät - kudokset, aiheuttaen biogeenisten amiinien muodostumista, jotka ovat metabolisten reaktioiden tuotteita ja jotka ilmentävät myrkyllisiä ominaisuuksia.

Bakteerien myrkkyjen toiminta-mekanismi

Mikrobiologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että endotoksiini on monimutkainen rakenne, joka sisältää 2 molekyylikeskittymää. Ensimmäinen kiinnittää myrkyllisen aineen spesifiseen solureseptoriin ja toinen jakamalla membraaniinsa suoraan solun hyaloplasmaan. Siinä myrkky lohkaisee aineenvaihduntareaktiot: proteosien biosynteesi ribosomeissa, ATP-molekyylien synteesi, mitokondrioiden suorittaminen, nukleiinihappojen replikaatio. Bakteeriperäisten peptidien korkea virulenssi molekyyliensa kemiallisen rakenteen näkökulmasta selittää se, että solun sisältämien aineiden, kuten hermovälittäjäaineiden, hormonien ja entsyymien, paikkatietokannat peittävät joitain toksiini-loikkoja. Tämä sallii toksiinin "ohittaa solun puolustusjärjestelmän" ja tunkeutuu nopeasti sen sytoplasmaan. Näin solu on aseistautunut ennen bakteeri-infektiota, koska se menettää kyvyn muodostaa omat suojaavat aineensa: interferoni, gamma-globuliinit, vasta-aineet. On huomattava, että endotoksiinien ja eksotoksiinien ominaisuudet ovat samankaltaisia, koska molemmat bakteerimyrkyt vaikuttavat tiettyihin kehon soluihin eli niillä on suuri spesifisyys.