Et av rikene i levende natur inkluderer encellede levende organismer, allokert til avdelingen for bakterier. De fleste av deres arter produserer spesielle kjemiske forbindelser - eksotoksiner og endotoksiner. Deres klassifisering, egenskaper og innflytelse på menneskekroppen vil bli studert i denne artikkelen.
Hva er giftstoffer
Substanser (hovedsakelig av protein- eller lipopolysakkarid-natur) som skilles ut av en bakteriecelle til den intercellulære væsken etter dens død er bakterielle endotoksiner. Hvis en levende prokaryot organisme produserer giftige stoffer inn i vertscellen, kalles slike forbindelser i mikrobiologi eksotoksiner. De har en destruktiv effekt på menneskelige vev og organer, nemlig: de inaktiverer det enzymatiske apparatet på cellenivå, forstyrrer metabolismen. Endotoksin er en gift som har en skadelig effekt på levende celler, og konsentrasjonen kan være svært liten. I mikrobiologi er rundt 60 forbindelser utskilt av bakterieceller kjent. Vurder dem mer detaljert.
Lipopolysakkarid natur av bakterielle giftstoffer
Forskere har funnet ut at endotoksin er et sp altningsprodukt av den ytre membranen til gramnegative bakterier. Det er et kompleks som består av et komplekst karbohydrat og lipid som interagerer med en bestemt type cellereseptor. En slik forbindelse består av tre deler: lipid A, et oligosakkaridmolekyl og et antigen. Det er den første komponenten, som kommer inn i blodet, som forårsaker den største skadelige effekten, ledsaget av alle tegn på alvorlig forgiftning: dyspeptiske symptomer, hypertermi, lesjoner i sentralnervesystemet. Blodforgiftning med endotoksiner skjer så raskt at det utvikles septisk sjokk i kroppen.
Et annet strukturelt element inkludert i endotoksin er et oligosakkarid som inneholder heptose – C7H14O7. Når det sentrale disakkaridet kommer inn i blodet, kan det også forårsake forgiftning av kroppen, men i en mildere form enn hvis lipid A kommer inn i blodbanen.
Konsekvenser av endotoksiners påvirkning på menneskekroppen
De vanligste effektene av bakterielle giftstoffer på cellene er trombohemorragisk syndrom og septisk sjokk. Den første typen patologi oppstår på grunn av inntreden i blodet av stoffer - giftstoffer som reduserer koagulerbarheten. Dette fører til en rekke skader på organer som består av bindevev - parenkymet, som for eksempel lunger, lever, nyrer. I parenkymet deres oppstår flere blødninger, og i alvorlige tilfeller blødninger. En annen type patologisom følge av virkningen av bakterielle giftstoffer er septisk sjokk. Det fører til nedsatt blod- og lymfesirkulasjon, hvis konsekvenser er brudd på transporten av oksygen og næringsstoffer til vitale organer og vev: hjernen, lungene, nyrene, leveren.
En person har en kraftig økning i livstruende symptomer, som raskt blodtrykksfall, hypertermi og raskt utviklende akutt kardiovaskulær svikt. Haster medisinsk intervensjon (hormon- og antibiotikabehandling) stopper virkningen av endotoksin og fjerner det raskt fra kroppen.
Særtegn ved eksotoksiner
La oss huske at endotoksin er en av komponentene i cellevegglysatet til en død gram-negativ bakterie før vi avklarer spesifikke for denne typen bakteriegift. Eksotoksiner syntetiseres av levende prokaryote celler, både Gram-positive og Gram-negative. Når det gjelder kjemisk struktur, er de utelukkende proteiner med liten molekylvekt. Det kan sies at de viktigste kliniske manifestasjonene som oppstår i prosessen med infeksjonssykdommer er forårsaket nettopp av den skadelige effekten av eksotoksiner, som dannes som et resultat av metabolismen til selve bakterien.
Mikrobiologiske studier har påvist en høyere virulens av denne typen bakterielle giftstoffer sammenlignet med endotoksiner. Årsakene til stivkrampe, kikhoste, difteri produserer giftigestoffer av proteinart. De har termolabilitet og blir ødelagt når de varmes opp i området 70 til 95 grader Celsius i 12-25 minutter.
Typer eksotoksiner
Klassifiseringen av denne typen bakteriegift er basert på prinsippet om deres effekt på cellestrukturer. For eksempel skilles membrantoksiner ut, de ødelegger vertscellemembranen eller forstyrrer diffusjonen og aktiv transport av ioner som passerer gjennom membrandobbeltlaget. Det finnes også cellegift. Dette er giftstoffer som virker på cellens hyaloplasma og forstyrrer assimilerings- og dissimileringsreaksjonene som oppstår i cellulær metabolisme. Andre forbindelser - giftstoffer "fungerer" som enzymer, for eksempel hyaluronidase (neurominidase). De undertrykker arbeidet til det menneskelige immunsystemet, det vil si at de inaktiverer produksjonen av B-lymfocytter, monocytter og makrofager i lymfeknutene. Så proteaser ødelegger beskyttende antistoffer, og lecitinase bryter ned lecitin, som er en del av nervefibrene. Dette fører til et brudd på ledningen av bioimpulser, og som et resultat til en reduksjon i innerveringen av organer og vev.
Cytotoksiner kan fungere som vaskemidler og ødelegge integriteten til lipidlaget i vertscellemembranen. Dessuten er de i stand til å ødelegge både individuelle celler i kroppen og deres medarbeidere - vev, og forårsaker dannelsen av biogene aminer, som er produkter av metabolske reaksjoner og viser giftige egenskaper.
virkningsmekanisme for bakterielle giftstoffer
Mikrobiologiske studier har fastslått at endotoksin er et kompleksstruktur som inneholder 2 molekylære sentre. Den første fester et giftig stoff til en spesifikk cellereseptor, og den andre, splitter membranen, går direkte inn i cellens hyaloplasma. I den blokkerer toksinet metabolske reaksjoner: proteinbiosyntese som forekommer i ribosomer, ATP-syntese utført av mitokondrier og nukleinsyrereplikasjon. Den høye virulensen til bakterielle peptider, når det gjelder den kjemiske strukturen til molekylene deres, forklares av det faktum at noen toksin-loci maskerer seg som den romlige strukturen til stoffer i cellen, som nevrotransmittere, hormoner og enzymer. Dette lar toksinet "omgå det cellulære forsvarssystemet" og raskt trenge inn i cytoplasmaet. Dermed er cellen ubevæpnet mot en bakteriell infeksjon, da den mister evnen til å danne sine egne beskyttende stoffer: interferon, gammaglobuliner, antistoffer. Det bør bemerkes at egenskapene til endotoksiner og eksotoksiner er like ved at begge typer bakteriegift virker på spesifikke celler i kroppen, det vil si at de har høy spesifisitet.