Rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom

kľúčový rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom je to, že endotoxín je lipopolysacharid, ktorý leží vo vnútri bakteriálnej bunkovej steny, zatiaľ čo exotoxín je proteín, ktorý vylučuje vonkajšiu stranu bakteriálnej bunky..

Toxigenéza je proces výroby toxínov patogénnymi baktériami. Je to jeden z hlavných mechanizmov, ktoré baktérie používajú na spôsobovanie chorôb. Existujú dva typy bakteriálnych toxínov ako endotoxíny a exotoxíny. Existuje rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom štruktúrne aj chemicky. Ďalej pôsobia odlišne na živé organizmy. Všeobecne sú endotoxíny lipopolysacharidy, zatiaľ čo exotoxíny sú proteíny.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je endotoxín
3. Čo je exotoxín
4. Podobnosti medzi endotoxínom a exotoxínom
5. Porovnanie vedľa seba - endotoxín verzus exotoxín v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je endotoxín?

Endotoxíny sú lipopolysacharidy, ktoré sa dajú pozorovať u gramnegatívnych patogénnych baktérií, ako sú napr Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza, a Vibrio cholerae. U gramnegatívnych baktérií endotoxín existuje vo vonkajšej membráne bunkovej steny. Navyše by baktérie nemali byť v podstate patogénne, aby mali endotoxíny. Tieto toxíny sa uvoľňujú z rastúcich baktérií alebo sa uvoľňujú v dôsledku pôsobenia určitých antibiotík alebo v dôsledku fagocytárnej digescie..

Obrázok 01: Endotoxín

Tento komplexný lipopolysacharid má jadrový polysacharidový reťazec, O-špecifický bočný reťazec polysacharidu a lipidovú zložku. V týchto lipopolysacharidoch má lipidová časť (lipid A) toxicitu, zatiaľ čo polysacharidová časť má imunogenitu. Pretože však nie sú proteínmi, nemajú enzymatickú funkciu.

Okrem toho sú endotoxíny na svojom substráte menej účinné a menej špecifické. Sú však tepelne stabilné. Vonkajšia membrána baktérií je nepriepustná pre veľké molekuly a hydrofóbne molekuly a je chránená pred vonkajším prostredím. Preto endotoxíny sú súčasťou tejto ochrannej funkcie. Pri kolonizácii má na hostitela adhezívnu funkciu. Ďalej sú endotoxíny zlé antigény.

Čo je to exotoxín?

Exotoxíny sú rozpustné proteíny, ktoré môžu pôsobiť ako enzýmy. Ako enzým môže katalyzovať mnoho biochemických reakcií a je opakovane použiteľný. Na vyvolanie toxicity postačuje malé množstvo exotoxínov. Vylučujú sa do okolitých buniek počas ich exponenciálneho rastu alebo počas bunkovej lýzy. Preto sa exotoxíny považujú za extracelulárnu zložku. Gramnegatívne aj grampozitívne baktérie produkujú exotoxíny.

Exotoxíny sú toxickejšie ako endotoxíny. Ďalej sú špecifické pre určité bakteriálne kmene. Produkujú choroby špecifické pre tento toxín. Napríklad, Clostridium tetani produkujú toxín tetanu. Exotoxíny niekedy pôsobia vo veľmi vzdialených oblastiach, odkiaľ pochádzajú rastom alebo lýzou. Exotoxíny môžu zničiť časť hostiteľských buniek alebo inhibovať ich funkciu.

Obrázok 02: Imunitná reakcia na exotoxíny

Existujú tri typy exotoxínov: enterotoxíny, neurotoxíny a cytotoxíny. Ich mená udávajú miesto konania. Enterotoxíny pôsobia na výstelku gastrointestinálneho traktu, zatiaľ čo neurotoxíny pôsobia na funkciu neurónov a cytotoxíny poškodzujú fungovanie hostiteľských buniek. Cholera, záškrt a tetanus sú choroby, ktoré vznikajú v dôsledku exotoxínov. V skutočnosti sú exotoxíny vysoko antigénne. Preto môžu stimulovať imunitný systém. Stimuláciou imunitného systému produkujú antitoxíny, ktoré neutralizujú toxín.

Aké sú podobnosti medzi endotoxínom a exotoxínom?

• Endotoxín aj exotoxín sú bakteriálne toxíny.
• Sú schopní spôsobiť choroby.

Aký je rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom?

Endotoxíny sú lipopolysacharidy, zatiaľ čo exotoxíny sú rozpustné proteíny produkované patogénnymi baktériami. Môžeme to považovať za kľúčový rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom. Všeobecne gramnegatívne aj grampozitívne baktérie produkujú exotoxíny, zatiaľ čo iba gramnegatívne baktérie produkujú endotoxíny. Preto je to tiež rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom. Ďalej, ďalší rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom je ich funkcia ako enzýmov; endotoxíny nemôžu pôsobiť ako enzýmy, ale exotoxíny môžu pôsobiť ako enzýmy.

Okrem toho je hlavným štrukturálnym rozdielom medzi endotoxínom a exotoxínom to, že endotoxíny sú súčasťou vonkajšej membrány bunkovej steny, zatiaľ čo exotoxíny sú extracelulárnou zložkou. Tiež endotoxíny sú menej toxické ako exotoxíny. Okrem toho sú exotoxíny špecifické pre konkrétny bakteriálny kmeň, zatiaľ čo endotoxíny nie. Preto je to jeden významný rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom. Okrem toho nie sú exotoxíny tepelne stabilné, zatiaľ čo endotoxíny sú tepelne stabilné. Ďalej sú endotoxíny zlé antigény, zatiaľ čo exotoxíny sú vysoko antigénne. Stimuláciou imunitného systému exotoxíny produkujú antitoxíny, aby neutralizovali toxín, zatiaľ čo endotoxíny neprodukujú antitoxíny. To je tiež rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom.

Nižšie uvedený infographic sumarizuje rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom.

Zhrnutie - Endotoxín vs Exotoxín

Endotoxín a exotoxín sú dva typy toxínov produkovaných baktériami. Kľúčový rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom je v tom, že endotoxínom je lipopolysacharid, zatiaľ čo exotoxínom je proteín. Ďalej sú endotoxíny tepelne stabilné, zatiaľ čo exotoxíny sú tepelne labilné. Ďalej exotoxíny pôsobia ako enzýmy, zatiaľ čo endotoxíny nie. A čo je dôležitejšie, endotoxíny sú menej toxické a menej antigénne ako exotoxíny. Gramnegatívne baktérie produkujú endotoxíny, zatiaľ čo gramnegatívne aj pozitívne baktérie produkujú exotoxíny. Toto sumarizuje rozdiel medzi endotoxínom a exotoxínom.

referencie:

1. „Endotoxín“. NeuroImage, Academic Press, k dispozícii tu.
2. „Exotoxín“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 30. decembra 2018, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „LPS“ od Mike Jones - vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Imunitná reakcia na exotoxíny“ od Ali1195 a Pokéfan95 (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia.