Galvenā atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu ir tā, ka endotoksīns ir lipopolisaharīds, kas atrodas baktēriju šūnas sieniņā, savukārt eksotoksīns ir proteīns, kas izdalās baktērijas šūnas ārpusē.
Toksiģenēze ir toksīnu ražošanas process, ko veic patogēnas baktērijas. Tas ir viens no galvenajiem mehānismiem, ko baktērijas izmanto slimību izraisīšanai. Ir divu veidu baktēriju toksīni kā endotoksīni un eksotoksīni. Pastāv atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu strukturāli, kā arī ķīmiski. Turklāt tie atšķirīgi iedarbojas uz dzīviem organismiem. Parasti endotoksīni ir lipopolisaharīdi, bet eksotoksīni ir olb altumvielas.
Kas ir endotoksīns?
Endotoksīni ir lipopolisaharīdi, kurus var konstatēt gramnegatīvās patogēnās baktērijās, piemēram, Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza un Vibrio cholerae. Gramnegatīvās baktērijās endotoksīns pastāv 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 vai fagocītiskās gremošanas funkcijas dēļ.
Attēls 01: Endotoksīns
Šim kompleksajam lipopolisaharīdam ir galvenā polisaharīda ķēde, O-specifiskā polisaharīda sānu ķēde un lipīdu komponents. Šajos lipopolisaharīdos lipīdu daļai (lipīds A) ir toksicitāte, bet polisaharīda daļai ir imunogenitāte. Tomēr, tā kā tie nav proteīni, tiem nav enzīmu funkciju.
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 daļa no šīs aizsargfunkcijas. Tai ir adhezīva funkcija uz saimnieka kolonizācijas laikā. Turklāt endotoksīni ir slikti antigēni.
Kas ir eksotoksīns?
Eksotoksīni ir šķīstoši proteīni, kas var darboties kā fermenti. Tā kā tas ir ferments, tas var katalizēt daudzas bioķīmiskas reakcijas, un tas ir atkārtoti lietojams. Pietiek ar nelielu eksotoksīnu daudzumu, lai radītu toksicitāti. Eksponenciālās augšanas vai šūnu līzes laikā tie tiek izdalīti apkārtējā šūnā. Tāpēc eksotoksīni tiek uzskatīti par ārpusšūnu sastāvdaļu. Gan gramnegatīvās, gan grampozitīvās baktērijas ražo eksotoksīnus.
Eksotoksīni ir toksiskāki nekā endotoksīni. Turklāt tie ir specifiski noteiktiem baktēriju celmiem. Tie rada slimības, kas raksturīgas tikai šim toksīnam. Piemēram, Clostridium tetani ražo stingumkrampju toksīnu. Dažreiz eksotoksīni iedarbojas ļoti attālos reģionos, no kurienes tie rodas augšanas vai līzes rezultātā. Eksotoksīni var iznīcināt daļu saimniekšūnu vai kavēt to darbību.
Attēls 02: Imūnās atbildes reakcija uz eksotoksīniem
Ir trīs eksotoksīnu veidi: enterotoksīni, neirotoksīni un citotoksīni. Viņu nosaukumi norāda uz darbības vietu. Enterotoksīni iedarbojas uz kuņģa-zarnu trakta gļotādu, savukārt neirotoksīni iedarbojas uz neironu darbību, bet citotoksīni bojā saimniekšūnu darbību. Holera, difterija un stingumkrampji ir slimības, kas rodas eksotoksīnu dēļ. Faktiski eksotoksīni ir ļoti antigēni. Tādējādi tie 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.
- Tie 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, bet tikai gramnegatīvās baktērijas ražo endotoksīnus. Tāpēc šī ir arī atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu. Turklāt vēl viena atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu ir to funkcija kā fermenti; endotoksīni nevar darboties kā fermenti, bet eksotoksīni var darboties kā fermenti.
Turklāt galvenā strukturālā atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu ir tā, ka endotoksīni ir daļa no šūnas sienas ārējās membrānas, bet eksotoksīni ir ārpusšūnu sastāvdaļa. Turklāt endotoksīni ir mazāk toksiski nekā eksotoksīni. Turklāt eksotoksīni ir raksturīgi konkrētam baktēriju celmam, bet endotoksīni nav. Tāpēc šī ir viena būtiska atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu. Turklāt eksotoksīni nav termiski stabili, bet endotoksīni ir termiski stabili. Turklāt endotoksīni ir slikti antigēni, savukārt 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 pret eksotoksīnu
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 proteīns. Turklāt endotoksīni ir termiski stabili, 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, bet gan gramnegatīvās, gan pozitīvās baktērijas ražo eksotoksīnus. Šeit ir apkopota atšķirība starp endotoksīnu un eksotoksīnu.
