Karakteristična svojstva endotoksina. Kemijska struktura endotoksina

Toksigeneza uključuje proizvodnju toksina od strane patogenih bakterija. To je jedna od glavnih metoda rađanja bolesti i bolesti uzrokovanih bakterijama. 2 kategorije toksina koji dovode do raznih infekcija i bolesti; endotoksini i egzotoksini, a razlikuju se ovisno o svojoj kemijskoj prirodi. Endotoksini su bakterijski toksini koji se sastoje od lipida (lipopolisaharida), dok se egzotoksini sastoje od proteina.

Što su endotoksini?

Endotoksini su lipopolisaharidi koje proizvode gram-negativne bakterije. Endotoksine vežu stanice i nastaju samo kada se stanice liziraju. Entotoksini su prisutni u vanjskoj ljusci stanične stijenke u gram bakterijama. Endotoksini se također nazivaju lipopolisaharidi i prisutni su u stanicama E coli, Shigella, Salmonella, Pseudomonas, Haemophilus influenza, Neisseria i Vibrio cholerae. Endotoksini se obično luče razvojem bakterija zbog djelovanja određenih antibiotika ili djelovanjem fagocitne probave.

Endotoksini su manje aktivni i nisu jako aktivni na svom supstratu. Otporne su na toplinu. Vanjska stijenka bakterija je nepropusna za velike molekule i molekule koje se ne mogu otopiti u vodi i zaštititi se od vanjskog okruženja.

Ovi toksini su dio ove zaštitne aktivnosti. Djeluje na domaćina tijekom kolonizacije. Osim toga, endotoksini pokazuju slabu antigenost.

Što su egzotoksini?

Egzotoksini su toksini koji se oslobađaju izvanstanično kako se organizam razvija. Egzotoksini su zarazni toksini koji se šire s mjesta infekcije na druge dijelove tijela i uzrokuju oštećenja. Oni su topljivi proteini koji djeluju poput enzima. Egzotoksin je sposoban uzrokovati štetu domaćinu uništavanjem stanica ili poremećenjem normalnog staničnog metabolizma. Egzotoksini su vrlo učinkoviti i mogu naštetiti domaćinu. Egzotoksini se oslobađaju zbog njihovog brzog rasta ili tijekom stanične lize. I Gram+ i Gram bakterije proizvode egzotoksine.

Egzotoksini su otrovniji od endotoksina i razlikuju se od određenih bakterijskih sojeva. Egzotoksini uzrokuju bolesti specifične samo za tu infekciju. Npr. Clostridium tetani proizvodi tetanusni toksin. Postoje 3 glavne kategorije egzotoksina: enterotoksini, neurotoksini i citotoksini. Ove vrste označavaju mjesto aktivnosti. Enterotoksična aktivnost može se primijetiti u gastrointestinalnom traktu. Neurotoksini vrše svoje funkcije na neuronima, dok citotoksini remete rad stanice domaćina. Neki od zdravstvenih problema uzrokovanih egzotoksinima uključuju koleru, tetanus i difteriju. Antigenost egzotoksina je prilično visoka. Egzotoksini pokreću imunološki sustav i luče antitoksine kako bi poništili toksin.

Slika 1. Struktura endotoksina i egzotoksina (Aryal, 2015.)

Razlika između endotoksina i egzotoksina

Kemijska priroda endotoksina i egzotoksina

endotoksini

Endotoksini su također poznati kao lipopolisaharidi Gram bakterija. Endotoksini se sastoje od dvije komponente s različitim fizičkim i kemijskim karakteristikama: heteropolisaharida i kovalentno vezanog lipida zvanog lipid A.

Egzotoksini

Egzotoksini su toksini koje luče bakterije, a kemija je iz proteina.

Enzimi u endotoksinima i egzotoksinima

endotoksini

Katalaza, fibrolizin, IgA/IgG proteaze

Egzotoksini

Hijaluronidaza, kolagenaza, određena proteaza, nukleaza, neuraminidaza, određena proteaza, fosfolipaza A

Izvor endotoksina i egzotoksina

endotoksini

Endotoksine luči stanična membrana gram bakterija tek nakon stanične lize. Endotoksini su sastavni dio stanične stijenke.

Egzotoksini

Egzotoksine luče određene Gram+ i Gram bakterije

Položaj endotoksina i egzotoksina

endotoksini

Prisutan je unutar stanične membrane i oslobađa se tek nakon lize gram stanične stijenke.

Egzotoksini

Izlučuju ga izvan stanice i gram+ i gram-bakterije.

Način djelovanja povezan s endotoksinima i egzotoksinima

endotoksin

Uključuje TNF i Interlukin-1

egzotoksin

Različiti načini rada

Toplinska otpornost endotoksina i egzotoksina

endotoksin

Endotoksini su toplinski stabilni i relativno stabilni na 250oC tijekom jednog sata

egzotoksin

Egzotoksini se mogu uništiti na 600-800°C (odgovorno za toplinu). Oni su nestabilni, osim stafilokoknog enterotoksina.

Testovi otkrića

endotoksin

Otkriveno testom Limula limu.

egzotoksin

Precipitacija, ELISA metode, neutralizacija

imunogenost

endotoksin

Endotoksini pokazuju slabu imunogenost. Endotoksini ne proizvode antitoksine.

egzotoksin

Egzotoksini su izrazito imunogeni. Izazivaju humoralni odgovor (antitijela ciljaju na toksine). Kada ih stimulira imunološki sustav, egzotoksini oslobađaju antitoksine kako bi neutralizirali toksin

Toksični potencijal / Cjepiva

endotoksin

Toksini se ne mogu proizvoditi, a cjepiva nisu dostupna.

egzotoksin

Otrovi se mogu proizvesti tretiranjem formaldehidom, ali tretirani toksini su imunogeni. Toksini se mogu koristiti kao cjepiva.

Odnos prema mikroorganizmima

endotoksin

Nalazi se u LPS-u vanjske ovojnice stanične stijenke i luči se kod oštećenja stanica ili tijekom umnožavanja stanice.

egzotoksin

Metabolički proizvod stanice u razvoju.

bolest

endotoksini

infekcije mokraćnog sustava, trbušni tifus, meningokokni meningitis, koronarna arterijska bolest, neonatalni nekrotizirajući enterokolitis, Crohnova bolest i ulcerozni kolitis, cistična fibroza, meningokokemija, gram-negativna sepsa štapića, hemoragijski šok

Egzotoksini

Plinska gangrena, šarlah, difterija, botulizam, tetanus, proljev uzrokovan antibioticima, kožni sindrom.

Sažetak endotoksina naspram egzotoksina

Razlike između endotoksina i egzotoksina navedene su u nastavku:

Usporedna tablica za endotoksine i egzotoksine

Endotoksin (ET) je lipopolisaharid (LPS) koji je obavezna komponenta vanjske membrane svih gram-negativnih bakterija. Endotoksin se oslobađa u lumen crijeva kao rezultat samoobnavljanja staničnog bazena saprofitske mikroflore i/ili nasilnog uništenja kao posljedica antibiotske terapije, trovanja hranom, disbakterioze, crijevnih toksičnih infekcija itd. Jedan od modela Struktura ET, odnosno LPS Salmonella typhimurium, koju je predložio O. Westphal, prikazana je na dijagramu (Sl. 1).

LPS podjedinica sastoji se od tri velika dijela: O-lanca, R-jezgre i lipida A. Vanjski dio LPS-a - O-lanca - izgrađen je od ponavljajućih oligosaharidnih jedinica, koje se sastoje od 3-4 šećera. Ovaj dio LPS-a određuje specifičnost O-antigena bakterija i značajno varira u različiti tipovi gram-negativne bakterije.

Srednja regija - R-jezgra je oligosaharid čija je struktura manje varijabilna od strukture O-lanca. Najtrajnije komponente R-jezgre su šećeri uz lipidni dio LPS-a.

Lipid A je konzervativna kemijska struktura i određuje zajednička biološka svojstva LPS-a svih gram-negativnih bakterija. U prirodnim uvjetima sinteze endotoksina, lipid A postoji u kompleksu s tri molekule ketodeoksioktulonske kiseline. Ovaj kompleks je dio biokemijske strukture svih LPS. Sintetizira se izolirano u genetski defektnim sojevima gram-negativnih mikroorganizama, takozvanim Re-mutantima, i naziva se Re-glikolipid. Uz ovaj LPS enzim povezan je gotovo cijeli spektar biološke aktivnosti endotoksina.

Sl. 1. Shema strukture LPS-a gram-negativnih bakterija

Endotoksin ima niz bioloških svojstava. Popis vrsta biološke aktivnosti endotoksina:

- aktivacija leukocita i makrofaga ;

- stimulacija proizvodnje endogenog pirogena, antagonist

glukokortikoidi, interferon, interleukini,

faktor nekrotizirajućeg tumora (kaheksin) i drugi medijatori;

- aktivacija sinteze proteina akutne faze, uključujući amiloid

vjeverica;

- mitogeni učinak;

- aktivacija mijelopoeze;

- poliklonska aktivacija B stanica;

- indukcija razvoja provirusa;

- supresija disanja tkiva;

- razvoj hiperlipidemije;

- aktivacija sustava komplementa;

- aktivacija trombocita i faktora zgrušavanja krvi;

- stanična smrt;

- lokalni i generalizirani fenomen Shvartsmana;

- diseminirana intravaskularna koagulacija (DIC);

- endotoksinski šok i razvoj akutnog multi-organ

insuficijencija.

Veliki interes istraživača za LPS nije samo zbog njegove jedinstvene strukture i biološke aktivnosti, koja je široka po raznim učincima, već i zbog činjenice da je osoba u stalnom kontaktu s ET-om, budući da je prilično velik broj Gr- bakterije žive u crijevima. Donedavno se vjerovalo da je netaknuta sluznica debelog crijeva zdrave osobe prilično pouzdana barijera koja sprječava ulazak velikih količina LPS-a u krvotok. U pokusu, čisti ET nije prodro kroz crijevni epitel. S tim u vezi, općenito je prihvaćeno da LPS iz crijeva u normalnim uvjetima ne prodire u krvotok ili prodire u malim količinama samo u sustav portalne vene, ali ne i u sustavnu cirkulaciju. Međutim, ovo se gledište značajno promijenilo posljednjih godina. Studije provedene pod vodstvom M. Yu. Yakovlev u laboratoriju patološke anatomije ekstremnih stanja Instituta za ljudsku morfologiju Akademije medicinskih znanosti SSSR-a, po prvi put su utvrdile prisutnost crijevnog LPS-a u općoj cirkulaciji praktički zdravi ljudi. Naknadna istraživanja su pokazala da ET prodire u opću cirkulaciju novorođenčeta već u prvim satima života, a taj je proces sinkrono sa naseljavanjem crijeva dojenčeta gram-negativnom mikroflorom. Štoviše, postoje dokazi da LPS može ući u krv fetusa već u maternici.

Proces prodiranja ET u krvotok pojačan je oštećenjem crijevne sluznice, disbakteriozom i raznim utjecajima, koji su popraćeni translokacijom bakterija i njihovih metaboličkih produkata iz crijeva u druge organe i tkiva.

LPS može komunicirati s gotovo svim stanicama makroorganizma. Na površini stanica sisavaca nalaze se proteinski receptori CD 14, CD 18, Toll receptori i drugi specifični za ET. Funkcije ovih receptora su različite. Kada se veže na protein CD18 receptora, endotoksin ne uzrokuje aktivaciju polimorfonuklearnih leukocita (PMN). Istodobno, nakon vezanja na LBP protein (lipopolisaharid binding protein) krvne plazme, LPS u kombinaciji s ovim proteinom reagira s CD14 receptorom na površini stanice, što dovodi do aktivacije leukocita. Vezanje endotoksina na Toll receptor dovodi do aktivacije urođenog imuniteta.

U velikoj mjeri, biološka aktivnost LPS-a je posljedica njegove interakcije s leukocitima, makrofagima, endotelnim stanicama i drugima. Glavni stanični element koji prihvaća ET u ljudskoj krvi su polimorfonuklearni leukociti (PMN). Poznato je nekoliko vrsta interakcija između LPS-a i leukocita. Interakcija hidrofobnih struktura LPS-a s membranskim komponentama stanica može ovisiti o izgledu pod djelovanjem ET i sadržaju endotelno-leukocitnih adhezijskih molekula (ELAM) na površini neutrofila. Posebno se selektini nazivaju ELAM. E-selektin (ELAM-1) prisutan je na plazma membrani neutrofila i drugih fagocita. L-selektin (VCAM-1 molekula vaskularne adhezije) nalazi se na monocitima i limfocitima, a ne nalazi se na granularnim leukocitima. Ligand za adhezivnu molekulu VCAM-1 su spororeagirajući antigeni - VLA (a4, b4), koji se također nalaze na limfocitima i monocitima. PMN reagiraju na djelovanje LPS-a oslobađanjem citokina, interleukina-1b (IL-Ib) i faktora tumorske nekroze (TNF-a) i povećanjem sinteze VCAM-1. VCAM-1 je uključen u adheziju različite vrste limfociti, uključujući vezanje B-stanica. Adheziju negranularnih leukocita osiguravaju membranski imunoglobulini (ICAM-1, ICAM-2) koji se vežu na antigen povezan s limfocitima - LFA-1. Poput E-selektina i VCAM-1, ICAM-1 se proizvodi na agranulocitima tek nakon što ih stimuliraju IL-1 i TNF-α kao odgovor na izloženost ET. U studijama na štakorima Lewis, ozljeda endotela izazvana je endotoksinom kroz ekspresiju ICAM-1 nakon tretmana s IL-2, TNF-a i IFN-g. Jačanje učinka ICAM-1 leži u adheziji leukocita, među kojima prevladavaju monociti (oko 80%) i T-limfociti (od 8% do 20%). Maksimalna adhezija leukocita bilježi se 6 sati od trenutka izlaganja ET i traje do 72 sata. Tada monociti i limfociti aktivno prodiru u vaskularnu stijenku kroz međustanične kanale čak i netaknutih endotelnih stanica.

Sljedeća značajka interakcije ET s leukocitima je Fc-ovisno vezanje LPS-a pomoću antitijela lokaliziranih na Fc receptorima leukocita. Ova vrsta interakcije dovodi do fagocitoze i inaktivacije ET.

Nakon primjene ET zečevima u dozi od 0,25 mg, LPS se detektira za 1-1,5 sati u 40% cirkulirajućih PMN-a. Pritom se ne uništavaju, kako se prije vjerovalo, već se preraspodijele u rubni bazen mikrocirkulacijskog korita.

ET se može naći na površini granulocita u krvi naizgled zdravih odraslih osoba, novorođenčadi i njihovih majki. Korištenje enzimskog imunosorbentnog testa (ELISA) pokazalo je da tanki krvni razmazi zdravih ljudi sadrže oko 3-4% PMN-a koji su vezali LPS u krvotoku. Osim toga, oko 5% PMN-a je u stanju vezati ET in vitro kada se razmazi tretiraju LPS-om, t.j. zdravi ljudi imaju rezerve vezanja endotoksina pomoću granulocita.


Bibliografski popis

  1. Westphal O. Bakterijski endotoksini // Int.Arch.Allergy Appl.Immunol. 1975. V.49.
  2. Likhoded V.G., Yushchuk N.D., Yakovlev M.Yu. Uloga endotoksina gram-negativnih bakterija u infektivnoj i neinfektivnoj patologiji // Archives of Pathology. 1996. broj 2.
  3. AU-Benoit R., Rowe S., Boyle P., Garret M. Alber S., Wiener J., Rowe M.I. Čisti endfotoksin ne prolazi kroz crijevni epitel in vitro // Šok. 1998.V.10.
  4. Yakovlev M.Yu. Uloga crijevne mikroflore i insuficijencija barijerne funkcije jetre u razvoju endotoksemije i upale // Kazan. med. zhur. 1988. broj 5.
  5. Yakovlev M.Yu. Sistemska endotoksinemija u ljudskoj fiziologiji i patologiji. // Sažetak. diss. … dr. med. znanosti. M., 1993.
  6. Likhoded V.G., Chkhaidze I.G., Galdavadze M.A. i dr. Razvoj crijevne disbakterioze u novorođenčadi s nedostatkom antitijela na Re-glikolipid // Mikrobiologija. 1998. broj 4.
  7. Tabolin V.A., Belchik Yu.F., Chabaidze Zh.L. i dr. Pokazatelji antiendotoksinske imunosti u novorođenčadi u zdravlju i bolesti // International. časopis imunorehabilit. 2000. br.1.
  8. Anikhovskaya I.A., Oparina O.N., Yakovleva M.M., Yakovlev M.Yu. Intestinalni endotoksin kao univerzalni čimbenik prilagodbe i patogeneze općeg adaptacijskog sindroma // Humana fiziologija. 2006. V.32. broj 2.
  9. Heumann D. CD14 i LPB u endotoksinemiji i infekcijama uzrokovanim Gram-negativnim bakterijama // J. Endotox. Rez. 2001.V.(6).
  10. Pugin J., Ulevitch R.J., Tobias P.S. Kritična uloga monocita i CD14 u endotoksinom induciranoj aktivaciji endotelnih stanica // J. Exp. Med. 1998. V.178.
  11. Amberger A., ​​Maczek C., Jurgens G., Michaelis D. i sur. Koekspresija ICAM-1, VCAM-1, ELAM-1 i Hsp60 u ljudskim arterijskim i venskim endotelnim stanicama kao odgovor na citokine i oksidirane lipoproteine ​​niske gustoće // Cell. stres. Chaperones. 1997.V.2(2).
  12. Seitz CS, Kleindienst R., Xu Q., Wick G. Koekspresija proteina toplinskog šoka 60 i intercelularne adhezijske molekule-1 povezana je s povećanom adhezijom monocita i T stanica na endotel aorte štakora kao odgovor na endotoksin // Lab . Ulagati. 1996. V. 74 (1).
  13. Likhoded V.G., Anikhovskaya I.V., Apollonin A.V. Fc-ovisno vezanje endotoksina gram-negativnih bakterija polimorfonuklearnim leukocitima ljudske krvi // Mikrobiologija. 1996. broj 2.
Pregledi posta: Molimo pričekajte

Endotoksini se nalaze samo u gram-negativnim bakterijama. Predstavljeni su lipopolisaharidima i njima povezanim proteinima. Posebnost endotoksina je u tome što su termostabilni i oslobađaju se iz bakterijskih stanica nakon njihovog uništenja. Endotoksini, za razliku od egzotoksina, nemaju specifično djelovanje. Njihova toksičnost i pirogenost posljedica su lipida A, koji je dio LPS-a i ima sličnu strukturu u različitim gram-negativnim bakterijama. Pirogeni učinak endotoksina nije povezan s njihovim izravnim učinkom na termoregulacijske centre mozga. Oni induciraju oslobađanje neke pirogene tvari iz polimorfonuklearnih leukocita. Endotoksini su upalni agensi; povećavaju propusnost kapilara i destruktivno djeluju na stanice. Njihovo upalno i pirogeno djelovanje je nespecifično. Raznolikost manifestacija trovanja endotoksinima nije posljedica samo samog LPS-a, već i oslobađanja brojnih biološki aktivnih spojeva čiju sintezu potiče kod ljudi i životinja (histamin, serotonin, prostaglandini, leukotrieni itd., više od ukupno 20). Ove tvari uzrokuju poremećaje u raznim organima i tkivima.

Sve tri komponente LPS-a – lipid A, jezgra polisaharida i njegov bočni lanac ponavljajućih šećera – imaju izražena antigena svojstva. LPS potiče sintezu interferona, aktivira sustav komplementa na klasičnom putu, djeluje mitogeno na limfocite, kao i alergeno. Njegova toksična svojstva, za razliku od egzotoksina, ne uklanjaju se tretmanom formalinom, a LPS se ne pretvara u anatoksin.

Egzotoksini. Proizvode ih i Gram-pozitivne i Gram-negativne bakterije. Kod gram-pozitivnih bakterija egzotoksini se aktivno izlučuju kroz CM i staničnu stijenku u okoliš pomoću posebnih lučnih sustava. Kod Gram negativnih bakterija (Vibrio cholerae, toksigena Escherichia coli, Salmonella) neki egzotoksini (enterotoksini) sintetiziraju se samo pod određenim uvjetima izravno u zaraženom organizmu i često se pohranjuju u citoplazmi, oslobađajući se iz stanice tek nakon njezina uništenja.

Svi poznati bakterijski egzotoksini su proteini, među njima su termolabilni i termostabilni. Njihova glavna svojstva povezana su s proteinskom prirodom egzotoksina: imaju visoku snagu (najjači toksini u prirodi su mikrobnog porijekla), visoku selektivnost i specifičnost djelovanja koja je povezana s tim (slika tetanusa u laboratorijskih životinja je ista , i kada su zaraženi patogenom i njegovim egzotoksinom), što se manifestiraju nakon određenog latentnog razdoblja. Egzotoksini su jaki antigeni, a neki su čak i superantigeni. Oni izazivaju stvaranje antitijela u tijelu, tj. antitoksina koji neutraliziraju njihovo djelovanje. Kada se tretiraju formalinom, egzotoksini se neutraliziraju i pretvaraju u toksoide. Anatoksini su lišeni toksična svojstva, ali zadržavaju sposobnost induciranja sinteze antitoksina, stoga se naširoko koriste za stvaranje umjetne imunosti protiv difterije, tetanusa, botulizma i drugih bolesti.

Riža. Shematska struktura stanične stijenke gram-negativnih bakterija

Gram-negativne bakterije imaju dvoslojnu staničnu stijenku koja okružuje citoplazmatsku membranu. Prvi sloj je vrlo tanka (debljina 1 nm) nelipidna membrana, koja se sastoji od peptidoglikana. Također se naziva glikopeptid ili mukopeptid. Ovo je složena matrica koja sadrži polisaharidne lance povezane jedni s drugima poprečnim vezama kratkih peptidnih lanaca. Drugi sloj stanične stijenke lipidne membrane 7,5 nm debljine. Upravo na ovoj vanjskoj membrani nalaze se endotoksini (lipopolisaharidi). Molekule endotoksina osiguravaju strukturalni integritet, odgovorni su za mnoge fiziološke funkcije, uključujući određivanje patogenih i antigenskih svojstava bakterija.

Strukturno, molekula endotoksina podijeljena je na tri dijela - Lipid A, Core i O-specifični lanac (slika dolje).

O-specifičan lanac lipopolisaharidi se grade od ponavljajućih oligosaharida. Najčešći šećeri koji čine O-specifični lanac su glukoza, galaktoza i ramnoza. Ovo područje molekule daje joj hidrofilna svojstva, zbog kojih su LPS vrlo topljivi u vodi. Polisaharidni dio je najvarijabilniji dio molekule LPS. Često se ovaj fragment molekule naziva O-antigen, jer je on odgovoran za antigenu aktivnost gram-negativnih bakterija.

Kor- središnji dio molekule koji veže O-antigen na Lipid A. Formalno se struktura jezgre dijeli na vanjski i unutarnji dio. Sastav unutarnjeg dijela jezgre obično uključuje ostatke L-glicero-O-manoheptoze i 2-keto-3-deoksioktonske kiseline (KDO). BWW sadrži 8 atoma ugljika i ne nalazi se gotovo nigdje drugdje u prirodi.

Lipid A sastoji se od disaharida, fosfata i masne kiseline. Područje lipida A najkonstantnije je područje molekule LPS-a, a njegova je struktura slična u mnogim bakterijama.

Osim lipopolisaharida vanjska stijenka gram-negativnih bakterija također uključuje proteine ​​(vanjska membrana sastoji se od ¾ LPS-a i samo ¼ proteinskih komponenti). Ovi proteini, zajedno s LPS, tvore proteinsko-lipopolisaharidne komplekse različitih veličina i molekulskih težina. Ovi kompleksi se tzv bakterijski endotoksini . Pročišćeni pripravci koji se koriste kao standardi su lišeni peptidnih fragmenata i predstavljaju čisti lipopolisaharidni pripravak. No, izraz "bakterijski endotoksini" s jednakim uspjehom primjenjuje se na prirodne endotoksine koji su završili u otopini kao rezultat uništenja bakterija, kao i na čiste LPS pripravke.


Vanjska stijenka jedne gram-negativne bakterije može sadržavati do 3,5 milijuna LPS molekula. Nakon njezine smrti, svi završavaju u rješenju. Endotoksini gram-negativnih bakterija ostaju biološki aktivne molekule čak i nakon smrti bakterija. Molekula endotoksina je termostabilna i lako podnosi ciklus sterilizacije u autoklavu. Mala veličina molekula endotoksina omogućuje im da lako prođu kroz membrane koje se koriste za sterilizaciju otopina (0,22 µm). Stoga, endotoksini mogu biti prisutni u gotovim oblicima doziranja, čak i ako su proizvedeni u aseptičnim uvjetima i podvrgnuti konačnoj sterilizaciji.

Bakterijski endotoksini su izrazito aktivni (jaki) pirogeni. Za razvoj febrilnog napada, prisutnost bakterijskih endotoksina u otopina za infuziju u koncentraciji od 1 ng/ml (vidi http://forums.rusmedserv.com/archive/index.php/t-98927.html). Ostali pirogeni su manje aktivni, a za razvoj pirogenog odgovora njihova koncentracija treba biti 100-1000 puta veća. Obično se pojmovi "pirogen" i "endotoksin" koriste naizmjenično i, iako nisu svi pirogeni endotoksini, najznačajniji su endotoksini gram-negativnih bakterija.

Toksini koji stvaraju pore . To uključuje bakterijske toksine koji funkcioniraju umetanjem u plazma membranu domaćina i stvaranjem transmembranskih pora u njoj, dovodeći stanicu do lize. Takvi se toksini nazivaju i obitelji RTX zbog prisutnosti velikog broja ponavljanja u njihovim molekulama. Mehanizam njihovog djelovanja dobro je praćen na primjeru alfa-toksina S. aureus, koji se smatra prototipom oligomerizirajućeg porotvornog citotoksina.

Organizacija i mehanizam djelovanja toksične molekule. Većina toksina su A-B strukture. Ova struktura sugerira prisutnost dviju komponenti - B-podjedinice, koja je uključena u vezanje toksina na receptor na površini stanice domaćina i olakšava transport toksina u stanicu domaćina; i A-podjedinica - pokazuje enzimsku (toksičnu) aktivnost u stanici domaćinu. Struktura B domena ovisi o strukturi ciljnih receptora s kojima je toksin u interakciji. A-podjedinice su očuvanije od B, posebno u područjima kritičnim za njihovu enzimsku aktivnost

Riža. Mehanizam djelovanja bakterijskih toksina

A. Oštećenje staničnih membrana alfa-toksinom S. aureus. Nakon CPM-a stanice, stabljika alfa toksina nalik gljivama se ubacuje u ciljnu stanicu i uzrokuje priljev, ili obrnuto, odljev iona iz stanice (označeno kao tamni i svijetli krugovi, respektivno). C. Inhibicija sinteze staničnog proteina Shiga toksinom (Stx). Holotoksin, koji se sastoji od enzimatski aktivne podjedinice (A), ulazi u stanicu preko receptora (Gb3). Zatim A-podjedinica, koja ima N-glikozidno djelovanje, odsiječe adenozinski ostatak iz 28S ribosomske RNA, što zaustavlja sintezu proteina. C. Primjeri bakterijskih toksina koji aktiviraju putove drugog glasnika*. Vezanje termostabilnog enterotoksina (ST) na receptor gvanilat ciklaze dovodi do povećanja HMP, što obrće protok elektrolita. ADP-ribozilacijom ili glikozilacijom (odnosno), egzoenzim C. botulinum C3 i toksini C. difficile A (CdA) i B (CdB) inaktiviraju male proteine ​​koji vežu GTP. Citotoksični nekrotizirajući faktor (CNF) iz E. coli i dermonekrotični toksin (DNT) iz roda Bordetella aktiviraju blokadu efektora deaminacijom.

* ̶ Drugi glasnici (drugi glasnici) su male signalne molekule, komponente sustava prijenosa signala u stanici.

Udio: