Ендотоксинът е ... Екзоксини и ендотоксини

Едно от царствата на живата природа включва едноклетъчни живи организми, предназначени за катедрата на бактериите. Повечето от видовете им произвеждат специални химични съединения - екзотоксини и ендотоксини. Тяхната класификация, свойства и ефекти върху човешкото тяло ще бъдат проучени в тази статия.

Какви са токсините?

Вещества (основно протеин или липополизахарид характер), освободен бактериална клетка в междуклетъчния флуид след смъртта му - това са бактериални ендотоксини. Ако живо прокариотен организъм произвежда токсично вещество в клетката гостоприемник, в микробиологията, такива съединения са наречени екзотоксини. Те имат разрушителен ефект върху човешки тъкани и органи, а именно: инактивира система ензим на клетъчно ниво, да наруши метаболизъм. Ендотоксинът е отрова, която има вредно въздействие върху живите клетки и концентрацията му може да бъде много малка. В микробиологията са известни около 60 съединения, изолирани от бактериални клетки. Нека ги разгледаме по-подробно.

Липополизахариден характер на бактериалните отрови

Учените са установили, че ендотоксинът е продукт на разцепването на външната мембрана грам-отрицателни бактерии. Това е комплекс, състоящ се от комплексни въглехидрати и липиди, взаимодействащи със специфичен тип клетъчни рецептори. Това съединение се състои от три части: липид А, олигозахаридна молекула и антиген. Това е първият компонент, попадащ в кръвообращението, причиняващ най-вредния ефект, придружен от всички признаци на тежко отравяне: диспептични явления, хипертермия, лезии на централната нервна система. Инфекцията на кръвта с ендотоксини е толкова бързо, че се развива септичен шок в организма.

Друг структурен елемент, който влиза в ендотоксина, е олигозахарид, съдържащ хептоза - С₇Н₁₄О₇. Влизайки в кръвния поток, централният дизахарид също може да причини интоксикация на тялото, но в по-лека форма, отколкото когато липидът А навлезе в кръвообращението.

Ефекти на ендотоксина върху човешкото тяло

Най-честите ефекти на бактериалните отрови върху клетките са тромбохеморагичният синдром и септичен шок. Първият вид патология възниква от влизането в кръвта на вещества - токсини, които намаляват коагулацията му. Това води до многобройни наранявания на органи, състоящи се от съединителна тъкан - паренхим, като например белите дробове, черния дроб, бъбреците. В паренхимата им има множество кръвоизливи, а в тежки случаи - кървене. Друг вид патология, която се дължи на действието на бактериални отрови, е септичен шок. Това води до нарушения на кръвообращението и лимфната циркулация, последствията от които са нарушения на транспортирането на кислород и хранителни вещества до жизненоважни органи и тъкани: мозъка, белите дробове, бъбреците, черния дроб.

Човек драстично е увеличил животозастрашаващи симптоми, като бърз спад на кръвното налягане, хипертермия и бързо развиваща се остра сърдечно-съдова недостатъчност. Спешната медицинска намеса (хормонална и антибиотична терапия) спира действието на ендотоксина и бързо го отстранява от тялото.

Отличителни белези на екзотоксините

Преди да открием спецификата на този вид бактериални отрови, припомняме, че ендотоксинът е един от компонентите на лизата на клетъчната стена на мъртва грам-отрицателна бактерия. Екзотоксините се синтезират живи прокариотни клетки: Грам-положителни и грам-отрицателни. По отношение на химическата структура, те са изключително протеини с ниско молекулно тегло. Можем да кажем, че основните клинични прояви, които възникват в процеса на инфекциозни заболявания, са причинени точно от вредния ефект на екзотоксините, които се образуват поради метаболизма на самата бактерия.

Микробиологичните изследвания се оказаха по-високи вирулентността на това вид бактериални отрови, в сравнение с ендотоксини. Причиняващите агенти на тетанус, коклюш, дифтерия произвеждат отровни вещества с протеинова природа. Те имат термоустойчивост и се унищожават при нагряване в диапазона от 70 до 95 градуса по Целзий за 12-25 минути.

Видове екзотоксини

Класификацията на този тип бактериална отрова се основава на принципа на тяхното влияние върху структурата на клетката. Например, мембранните токсини се отличават, разрушават мембраната на клетката гостоприемник или нарушават дифузията и активен транспорт йони, преминаващи през мембраната двуслой. Съществуват и цитотоксини. Това отрови действа върху клетките hyaloplasm и пречи на реакцията на асимилация и дисимилация срещащи се в клетъчния метаболизъм. Други съединения - отрови "работа", като ензими, например, хиалуронидаза (невроминалидаза). Те потискат имунната система на човека, който се инактивира в производството на лимфоцити, моноцити и макрофаги в лимфните възли. Така че протеазите разрушават защитните антитела, а лецитиназата разцепва лецитин, който е част от нервните влакна. Това води до нарушаване на bioimpulsov, и като следствие, до намаляване на инервацията на органи и тъкани.

Цитотоксините могат да действат като детергенти с унищожаването на целостта на липидния слой на мембраната на гостоприемната клетка. Освен това те могат да унищожат както отделните клетки на организма, така и техните партньори - тъкани, което води до образуването на биогенни амини, които са продукти на метаболитните реакции и проявяват токсични свойства.

Механизмът на действие на бактериалните отрови

Микробиологичните проучвания установяват, че ендотоксинът е сложна структура, съдържаща 2 молекулни центъра. Произход токсично вещество придава на специфичен клетъчен рецептор, и второ разделяне мембрана тя влиза директно в hyaloplasm на клетки. Той токсин блокове метаболитните реакции: протеин биосинтеза провежда в рибозомите, АТР синтез, която се извършва от митохондриите, репликация на нуклеинови киселини. Високата вирулентността на бактериални пептиди, от гледна точка на химичната структура на техните молекули, поради факта, че някои от локуси токсин прикрито пространствена структура на вещества в клетката, като невротрансмитери, хормони и ензими. Това позволява на токсина "за заобикаляне на клетъчната система за противоракетна отбрана" и проникват бързо своята цитоплазма. Така, клетката е дезактивирана преди бактериална инфекция, тъй като способността да образуват губи своите собствени защитни вещества: интерферон, гама-глобулин, антитела. Трябва да се отбележи, че свойствата на ендотоксини и екзотоксини са сходни с това, че двата вида бактериални токсини действат върху специфични клетки в тялото, т.е. имат висока специфичност.