Et af den levende naturs kongeriger omfatter encellede levende organismer, som er tildelt Bakterieafdelingen. De fleste af deres arter producerer specielle kemiske forbindelser - exotoksiner og endotoksiner. Deres klassificering, egenskaber og indflydelse på den menneskelige krop vil blive undersøgt i denne artikel.
Hvad er toksiner
Stoffer (hovedsageligt af protein- eller lipopolysaccharid-natur), der udskilles af en bakteriecelle til den intercellulære væske efter dens død, er bakterielle endotoksiner. Hvis en levende prokaryot organisme producerer giftige stoffer i værtscellen, kaldes sådanne forbindelser i mikrobiologien for eksotoksiner. De har en destruktiv effekt på menneskelige væv og organer, nemlig: de inaktiverer det enzymatiske apparat på cellulært niveau, forstyrrer stofskiftet. Endotoksin er en gift, der har en skadelig virkning på levende celler, og dens koncentration kan være meget lille. I mikrobiologi kendes omkring 60 forbindelser udskilt af bakterieceller. Overvej dem mere detaljeret.
Lipopolysaccharid karakter af bakterielle gifte
Forskere har fundet ud af, at endotoksin er et sp altningsprodukt af den ydre membran af gramnegative bakterier. Det er et kompleks bestående af et komplekst kulhydrat og lipid, der interagerer med en bestemt type cellereceptor. En sådan forbindelse består af tre dele: lipid A, et oligosaccharidmolekyle og et antigen. Det er den første komponent, der kommer ind i blodbanen, der forårsager den største skadelige virkning, ledsaget af alle tegn på alvorlig forgiftning: dyspeptiske symptomer, hypertermi, læsioner i centralnervesystemet. Blodforgiftning med endotoksiner opstår så hurtigt, at der udvikles septisk shock i kroppen.
Et andet strukturelt element inkluderet i endotoksin er et oligosaccharid indeholdende heptose – C7H14O7. Når det centrale disaccharid kommer ind i blodbanen, kan det også forårsage forgiftning af kroppen, men i en mildere form, end hvis lipid A kommer ind i blodbanen.
Konsekvenser af endotoksiners indflydelse på den menneskelige krop
De mest almindelige virkninger af bakterielle gifte på celler er trombohæmoragisk syndrom og septisk shock. Den første type patologi opstår på grund af indtræden i blodet af stoffer - toksiner, der reducerer dets koagulerbarhed. Dette fører til talrige skader på organer bestående af bindevæv - parenkymet, såsom for eksempel lunger, lever, nyrer. I deres parenkym forekommer flere blødninger, og i alvorlige tilfælde blødning. En anden type patologisom følge af virkningen af bakterielle gifte er septisk shock. Det fører til nedsat blod- og lymfecirkulation, hvis konsekvenser er overtrædelser af transporten af ilt og næringsstoffer til vitale organer og væv: hjernen, lungerne, nyrerne, leveren.
En person har en kraftig stigning i livstruende symptomer, såsom et hurtigt blodtryksfald, hypertermi og hurtigt udviklende akut kardiovaskulær svigt. Akut medicinsk intervention (hormonel og antibiotikabehandling) stopper virkningen af endotoksin og fjerner det hurtigt fra kroppen.
Særpræg ved eksotoksiner
Lad os huske på, at endotoksin er en af komponenterne i cellevægslysatet af en død gramnegativ bakterie, inden vi afklarer de specifikke forhold ved denne type bakterielle gifte. Exotoksiner syntetiseres af levende prokaryote celler, både Gram-positive og Gram-negative. Med hensyn til kemisk struktur er de udelukkende proteiner med en lille molekylvægt. Det kan siges, at de vigtigste kliniske manifestationer, der opstår i processen med infektionssygdomme, skyldes netop den skadelige virkning af exotoksiner, som dannes som følge af selve bakteriens stofskifte.
Mikrobiologiske undersøgelser har påvist en højere virulens af denne type bakterielle gifte sammenlignet med endotoksiner. De forårsagende stoffer af stivkrampe, kighoste, difteri producerer giftigestoffer af proteinkarakter. De har termolabilitet og ødelægges, når de opvarmes i området 70 til 95 grader Celsius i 12-25 minutter.
Typer af eksotoksiner
Klassificeringen af denne type bakterielle gifte er baseret på princippet om deres virkning på cellestrukturer. For eksempel skelnes membrantoksiner, de ødelægger værtscellemembranen eller forstyrrer diffusionen og den aktive transport af ioner, der passerer gennem membrandobbeltlaget. Der er også cellegifte. Det er giftstoffer, der virker på cellens hyaloplasma og forstyrrer de assimilerings- og dissimileringsreaktioner, der opstår i cellulært stofskifte. Andre forbindelser - giftstoffer "virker" som enzymer, for eksempel hyaluronidase (neurominidase). De undertrykker det menneskelige immunsystems arbejde, det vil sige, de inaktiverer produktionen af B-lymfocytter, monocytter og makrofager i lymfeknuderne. Så proteaser ødelægger beskyttende antistoffer, og lecithinase nedbryder lecithin, som er en del af nervefibrene. Dette fører til en krænkelse af ledningen af bioimpulser og som et resultat til et fald i innerveringen af organer og væv.
Cytotoksiner kan fungere som detergenter og ødelægge integriteten af lipidlaget i værtscellemembranen. Desuden er de i stand til at ødelægge både individuelle celler i kroppen og deres associerede - væv, hvilket forårsager dannelsen af biogene aminer, som er produkter af metaboliske reaktioner og udviser toksiske egenskaber.
virkningsmekanisme for bakterielle gifte
Mikrobiologiske undersøgelser har fastslået, at endotoksin er et kompleksstruktur indeholdende 2 molekylære centre. Den første binder et giftigt stof til en specifik cellereceptor, og den anden, der sp alter sin membran, går direkte ind i cellehyaloplasmaet. I det blokerer toksinet metaboliske reaktioner: proteinbiosyntese, der forekommer i ribosomer, ATP-syntese udført af mitokondrier og nukleinsyrereplikation. Den høje virulens af bakterielle peptider, i form af den kemiske struktur af deres molekyler, forklares ved, at nogle toksin-loci maskerer sig som den rumlige struktur af stoffer i cellen, såsom neurotransmittere, hormoner og enzymer. Dette gør det muligt for toksinet at "omgå det cellulære forsvarssystem" og hurtigt trænge ind i dets cytoplasma. Således er cellen ubevæbnet mod en bakteriel infektion, da den mister evnen til at danne sine egne beskyttende stoffer: interferon, gammaglobuliner, antistoffer. Det skal bemærkes, at egenskaberne af endotoksiner og exotoksiner ligner hinanden, idet begge typer bakterielle gifte virker på specifikke celler i kroppen, det vil sige, at de har høj specificitet.