Toksigeneesiin kuuluu patogeenisten bakteerien tuottamaa toksiineja. Se on yksi tärkeimmistä menetelmistä, joilla bakteerit synnyttävät sairauksia ja lääketieteellisiä häiriöitä. 2 kategoriaa toksiineja, jotka johtavat erilaisiin infektioihin ja sairauksiin, ovat; endotoksiinit ja eksotoksiinit ja ne ovat erilaisia kemiallisen luonteensa perusteella. Endotoksiinit ovat bakteeritoksiineja, jotka koostuvat lipideistä (lipopolysakkaridit) ja eksotoksiinit koostuvat proteiineista.
Endotoksiinit ovat lipopolysakkariditoksiineja, joita Gram-bakteerit vapauttavat. Endotoksiinit sitoutuvat soluihin ja niitä tuotetaan vain solun hajotessa. Endotoksiineja on soluseinämän ulkokuoressa gram-bakteereina. Endotoksiineja kutsutaan myös lipopolysakkarideiksi ja niitä esiintyy E colissa, Shigella, Salmonella, Pseudomonas, Haemophilus influenza, Neisseria ja Vibrio cholerae. Endotoksiinit erittyvät yleensä kehittämällä bakteereja spesifisten antibioottien vaikutuksesta tai fagosyyttisen ruuansulatuksen vaikutuksesta..
Endotoksiinit osoittavat vähemmän voimakkuutta eivätkä ole kovin aktiivisia substraatissaan. Niillä on lämmönkestävyys. Bakteerien ulkoseinä on läpäisemätön isommille molekyyleille ja molekyyleille, jotka eivät pysty liukenemaan veteen ja suojaamaan ulkoisesta ympäristöstä.
Nämä toksiinit ovat osa tätä suojatoimintaa. Sillä on tarttumistoiminto isännässä kolonisaation aikana. Endotoksiineilla on myös heikko antigeenisyys.
Eksotoksiinit ovat toksiineja, jotka vapautuvat solunulkoisesti organismin kehityksen myötä. Eksotoksiinit ovat tarttuvia toksiineja, jotka leviävät tartunnan keskittymästä muihin kehon osiin ja aiheuttavat vaurioita. Ne ovat liukoisia proteiineja, jotka toimivat entsyymeinä. Eksotoksiinilla on kyky aiheuttaa vahinkoa isännälle tuhoamalla soluja tai häiritsemällä solujen normaalia metaboliaa. Eksotoksiinit ovat erittäin voimakkaita ja voivat aiheuttaa suurta vahinkoa isännälle. Eksotoksiinit erittyvät niiden nopean kasvun tai solujen hajoamisen aikana. Sekä gram + että gram-bakteerit tuottavat eksotoksiineja.
Eksotoksiineilla on enemmän toksisuutta verrattuna endotoksiiniin ja ne erottavat tietyt bakteerikannot. Eksotoksiinit aiheuttavat sairauksia, jotka ovat spesifisiä vain saastumiselle. Esim. Clostridium tetani muodostaa tetanustoksiinin. On olemassa 3 pääryhmää eksotoksiineja: Enterotoksiinit, neurotoksiinit ja sytotoksiinit. Nämä tyypit ilmoittavat toiminnan sijainnista. Enterotokseeminen aktiivisuus voidaan nähdä maha-suolikanavassa. Neurotoksiinit osoittavat toimintansa neuroneissa ja sytotoksiinit tuhoavat isäntäsolun toiminnan. Joitakin eksotoksiinien aiheuttamista terveyshäiriöistä ovat kolera, jäykkäkouristus ja kurkkumätä. Eksotoksiinien antigeenisyys on melko korkea. Eksotoksiinit laukaisevat immuunijärjestelmän ja erittävät antitoksiineja mitätöimään toksiinin.
Kuva 1. Endotoksiinien ja eksotoksiinien rakenne (Aryal, 2015)
endotoksiineja
Endotoksiineja tunnetaan myös gram-bakteerien lipopolysakkarideina. Endotoksiinit koostuvat kahdesta aineosasta, joilla on erilaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet: hetero-polysakkaridista ja kovalenttisesti kiinnittyneestä lipidistä, nimeltään lipidi A.
exotoxins
Eksotoksiinit ovat bakteereiden erittämiä toksiineja ja kemiallinen koostumus on proteiineja.
endotoksiineja
Katalaasi, fibrolysiini, IgA / IgG-proteaasit
exotoxins
Hyaluronidaasi, kollagenaasi, tietty proteaasi, nukleaasi, neuraminidaasi, tietty proteaasi, fosfolipaasi A
endotoksiineja
Gram-bakteerien solukalvo erittää endotoksiineja vasta solujen hajotuksen jälkeen. Endotoksiinit ovat kiinteä osa soluseinää.
exotoxins
Tietyt gram + ja gram-bakteerit erittävät eksotoksiineja
endotoksiineja
Se on läsnä solukalvon sisällä ja vapautuu vasta kun gram-soluseinämä on hajotettu.
exotoxins
Se erittyy solun ulkopuolelle sekä gram + että gram - bakteerit.
endotoksiini
Sisältää TNF ja Interlukin-1
eksotoksiini
Eri moodit
endotoksiini
Endotoksiinit ovat lämmönkestäviä ja suhteellisen vakaita 250 ° C: ssa yhden tunnin ajan
eksotoksiini
Eksotoksiinit voivat tuhoutua lämpötilassa 600–800 ° C (lämpövaste). Ne ovat epävakaita, paitsi stafylokokkien enterotoksiini.
endotoksiini
Havaitaan Limulus-lysaattimääritystestillä.
eksotoksiini
Saostus, ELISA-pohjaiset menetelmät, neutralointi
endotoksiini
Endotoksiinit osoittavat heikkoa immunogeenisyyttä. Endotoksiinit eivät tuota antitoksiineja.
eksotoksiini
Eksotoksiinit ovat erittäin immunogeenisiä. Ne laukaisevat humoraalisen vasteen (vasta-aineet kohdistuvat toksiiniin). Stimuloimalla immuunijärjestelmää, eksotoksiinit erittävät antitoksiineja toksiinin neutraloimiseksi
endotoksiini
Toksoideja ei voida tehdä eikä rokotteita ole saatavana.
eksotoksiini
Toksoideja voidaan valmistaa käsittelemällä formaldehydillä, mutta käsitellyillä toksiineilla on immunogeenisyys. Toksoideja voidaan käyttää rokotteina.
endotoksiini
Sijaitsee soluseinämän ulkokuoren LPS: ssä ja erittyy solun vahingoittumisesta tai solun lisääntymishetkellä.
eksotoksiini
Kehittyvän solun aineenvaihduntatuote.
endotoksiineja
Virtsatieinfektiot, lavantauti, kuume, meningokokki aivokalvontulehdus, sepelvaltimotauti, vastasyntyneen nekrotisoiva enterokoliitti, Crohnin tauti ja haavainen koliitti, kystinen fibroosi, meningokokkemia, sepsis gram-negatiivisilla sauvoilla, verenvuotoinen sokki
exotoxins
Kaasu-gangreeni, Scarlet kuumetta, kurkkumätä, botulismi, jäykkäkouristus, antibioottien aiheuttama ripuli, hilseilevän ihon oireyhtymä.
Endotoksiinien ja eksotoksiinien erotuspisteet on esitetty yhteenvetona alla: