Atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu

galvenā atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu ir tas, ka endotoksīns ir lipopolisaharīds, kas atrodas baktēriju šūnu sieniņās, savukārt eksotoksīns ir olbaltumviela, kas izdalās baktēriju šūnas ārpusē..

Toksigeģenēze ir toksīnu ražošanas process, ko veic patogēnas baktērijas. Tas ir viens no galvenajiem mehānismiem, ko baktērijas izmanto slimību izraisīšanai. Pastāv divu veidu baktēriju toksīni kā endotoksīni un eksotoksīni. Pastāv atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu gan strukturāli, gan ķīmiski. Turklāt tie atšķirīgi iedarbojas uz dzīviem organismiem. Parasti endotoksīni ir lipopolisaharīdi, savukārt eksotoksīni ir olbaltumvielas.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir endotoksīns
3. Kas ir eksotoksīns
4. Endotoksīna un eksotoksīna līdzības
5. Salīdzinājums blakus - endotoksīns vs eksotoksīns tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir endotoksīns?

Endotoksīni ir lipopolisaharīdi, kurus var redzēt gramnegatīvās patogēnās baktērijās, piemēram, Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza, un Vibrio holēras. Gramnegatīvās baktērijās endotoksīns eksistē šūnas sienas ārējā membrānā. Turklāt baktērijām nevajadzētu būt būtībā patogēnām, lai tām būtu endotoksīni. Šie toksīni izdalās no augošām baktērijām vai izdalās noteiktu antibiotiku darbības dēļ vai fagocītiskās gremošanas funkcijas dēļ.

01. attēls: Endotoksīns

Šim kompleksajam lipopolisaharīdam ir galvenā polisaharīdu ķēde, O-specifiskā polisaharīdu sānu ķēde un lipīdu komponents. Šajos lipopolisaharīdos lipīdu daļai (lipīdam A) ir toksicitāte, savukārt polisaharīdu daļai ir imunogenitāte. Tomēr, tā kā tie nav proteīni, tiem nav fermentatīvas funkcijas.

Turklāt endotoksīni ir mazāk spēcīgi un mazāk specifiski uz to substrāta. Bet tie ir karstumizturīgi. Baktēriju ārējā membrāna ir necaurlaidīga lielām molekulām un hidrofobām molekulām un ir aizsargāta no ārējās vides. Tādējādi endotoksīni ir šīs aizsardzības funkcijas sastāvdaļa. Kolonizējot, tai ir lipīga funkcija pret saimnieku. Turklāt endotoksīni ir slikti antigēni.

Kas ir eksotoksīns?

Eksotoksīni ir šķīstoši proteīni, kas var darboties kā fermenti. Būdams ferments, tas var katalizēt daudzas bioķīmiskās reakcijas, un tas ir atkārtoti izmantojams. Lai radītu toksicitāti, pietiek ar nelielu daudzumu eksotoksīnu. Eksponenciālās augšanas laikā vai šūnu lizēšanas laikā tie tiek izdalīti šūnā, kas apkārt atrodas. Tāpēc eksotoksīni tiek uzskatīti par ārpusšūnu sastāvdaļu. Gan gramnegatīvas, gan grampozitīvas baktērijas rada eksotoksīnus.

Eksotoksīni ir toksiskāki nekā endotoksīni. Turklāt tie ir raksturīgi noteiktiem baktēriju celmiem. Viņi rada slimības, kas raksturīgas tikai šim toksīnam. Piemēram, Clostridium tetani ražo stingumkrampju toksīnu. Dažreiz eksotoksīni darbojas ļoti attālos reģionos, no kurienes tie rodas augšanas vai sabrukšanas rezultātā. Eksotoksīni var iznīcināt daļu no saimnieka šūnām vai kavēt to darbību.

02 attēls: imūnā atbilde uz eksotoksīniem

Pastāv trīs eksotoksīnu veidi: enterotoksīni, neirotoksīni un citotoksīni. Viņu vārdi norāda darbības vietu. Enterotoksīni iedarbojas uz kuņģa-zarnu trakta gļotādu, savukārt neirotoksīni iedarbojas uz neironu darbību, un citotoksīni sabojā saimniekorganisma šūnu darbību. Holera, difterija un stingumkrampji ir slimības, kas rodas eksotoksīnu dēļ. Faktiski eksotoksīni ir ļoti antigēni. Tādējādi viņi var stimulēt imūnsistēmu. Stimulējot imūnsistēmu, tie ražo antitoksīnus, lai neitralizētu toksīnu.

Kādas ir līdzības starp endotoksīnu un eksotoksīnu?

• Gan endotoksīns, gan eksotoksīns ir baktēriju toksīni.
• Viņi spēj izraisīt slimības.

Kāda ir atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu?

Endotoksīni ir lipopolisaharīdi, savukārt eksotoksīni ir šķīstoši proteīni, ko ražo patogēnas baktērijas. Tādējādi mēs to varam uzskatīt par galveno atšķirību starp endotoksīnu un eksotoksīnu. Parasti gan gramnegatīvās, gan grampozitīvās baktērijas ražo eksotoksīnus, savukārt tikai gramnegatīvās baktērijas ražo endotoksīnus. Tāpēc šī ir arī atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu. Turklāt vēl viena atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu ir to funkcionēšana kā enzīmi; endotoksīni nevar darboties kā fermenti, bet eksotoksīni var darboties kā fermenti.

Turklāt galvenā strukturālā atšķirība starp endotoksīniem un eksotoksīniem ir tā, ka endotoksīni ir šūnas sienas ārējās membrānas daļa, turpretī eksotoksīni ir ārpusšūnu sastāvdaļa. Arī endotoksīni ir mazāk toksiski nekā eksotoksīni. Turklāt eksotoksīni ir specifiski noteiktam baktēriju celmam, savukārt endotoksīni nav. Tāpēc šī ir viena būtiska atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu. Turklāt eksotoksīni nav karstumizturīgi, turpretī endotoksīni ir karstumizturīgi. Turklāt endotoksīni ir slikti antigēni, turpretī eksotoksīni ir ļoti antigēni. Stimulējot imūnsistēmu, eksotoksīni ražo antitoksīnus, lai neitralizētu toksīnu, savukārt endotoksīni neražo antitoksīnus. Tātad, šī ir arī atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu.

Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu.

Kopsavilkums - endotoksīns vs eksotoksīns

Endotoksīns un eksotoksīns ir divu veidu toksīni, ko ražo baktērijas. Galvenā atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu ir tā, ka endotoksīns ir lipopolisaharīds, bet eksotoksīns ir olbaltumviela. Turklāt endotoksīni ir karstumizturīgi, savukārt eksotoksīni ir karstumizturīgi. Turklāt eksotoksīni darbojas kā fermenti, bet endotoksīni nav. Vēl svarīgāk ir tas, ka endotoksīni ir mazāk toksiski un mazāk antigēni nekā eksotoksīni. Gramnegatīvās baktērijas ražo endotoksīnus, savukārt gan gramnegatīvās, gan pozitīvās baktērijas ražo eksotoksīnus. Tas apkopo atšķirību starp endotoksīnu un eksotoksīnu.

Atsauce:

1. “Endotoksīns”. NeuroImage, Academic Press, pieejams šeit.
2. “Eksotoksīns”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 30. decembris, pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. Maika Džounsa “LPS” - paša darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. Ali1195 un Pokéfan95 (imūnsistēmas reakcija uz eksotoksīniem) (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia