Toxigenese beinhaltet die Produktion von Toxinen durch pathogene Bakterien. Es ist eine der wichtigsten Methoden, um Krankheiten und Erkrankungen durch Bakterien zur Welt zu bringen. 2 Kategorien von Toxinen, die zu verschiedenen Infektionen und Krankheiten führen, umfassen: Endotoxine und Exotoxine, und sie unterscheiden sich aufgrund ihrer chemischen Natur. Endotoxine sind bakterielle Toxine, die aus Lipiden (Lipopolysacchariden) bestehen, und Exotoxine bestehen aus Proteinen.
Endotoxine sind Lipopolysaccharide, die von Gram - Bakterien freigesetzt werden. Endotoxine sind zellgebunden und werden nur produziert, wenn die Zelle lysiert. Endotoxine befinden sich in der äußeren Hülle der Zellwand in Grammbakterien. Endotoxine werden auch als Lipopolysaccharide bezeichnet und sind in E. coli, Shigella, Salmonella, Pseudomonas, Haemophilus influenza, Neisseria und Vibrio cholerae vorhanden. Endotoxine werden normalerweise durch die Entwicklung von Bakterien aufgrund der Wirkung spezifischer Antibiotika oder der Wirkung der Phagozytenverdauung ausgeschieden.
Endotoxine zeigen eine geringere Wirksamkeit und sind auf ihrem Substrat nicht sehr aktiv. Sie zeigen Wärmestabilität. Die Außenwand von Bakterien ist undurchdringlich für größere Moleküle und Moleküle, die sich nicht in Wasser lösen und vor der äußeren Umgebung schützen können.
Diese Toxine sind ein Teil dieser Schutzwirkung. Während der Kolonialzeit hat es die Funktion eines Hosts. Endotoxine zeigen auch eine schlechte Antigenität.
Exotoxine sind Toxine, die mit der Entwicklung des Organismus extrazellulär freigesetzt werden. Exotoxine sind ansteckende Toxine, die sich vom Fokus der Infektion auf andere Teile des Körpers ausbreiten und Schäden verursachen. Sie sind lösliche Proteine, die als Enzyme wirken. Ein Exotoxin kann den Wirt schädigen, indem es Zellen zerstört oder den normalen Zellstoffwechsel stört. Exotoxine sind hochwirksam und können den Wirt extrem schädigen. Exotoxine werden durch ihr schnelles Wachstum oder während ihrer Zelllyse ausgeschieden. Sowohl Gramm als auch Grammbakterien produzieren Exotoxine.
Exotoxine besitzen im Vergleich zu Endotoxinen eine höhere Toxizität und unterscheiden sich von bestimmten Bakterienstämmen. Exotoxine verursachen Krankheiten, die nur für diese Kontamination spezifisch sind. Für z. Clostridium tetani bildet Tetanustoxin. Es gibt 3 Hauptkategorien von Exotoxinen: Enterotoxine, Neurotoxine und Cytotoxine. Diese Typen geben den Ort der Aktivität an. Enterotoxemische Aktivität kann im Gastrointestinaltrakt beobachtet werden. Neurotoxine zeigen ihre Funktionen auf Neuronen und Cytotoxine zerstören die Wirtszellenfunktion. Zu den durch Exotoxine verursachten Gesundheitsstörungen zählen Cholera, Tetanus und Diphtherie. Die Antigenität in Exotoxinen ist ziemlich hoch. Exotoxine lösen das Immunsystem aus und scheiden Antitoxine aus, um das Toxin zu neutralisieren.
Abbildung 1. Struktur von Endotoxinen und Exotoxinen (Aryal, 2015)
Endotoxine
Endotoxine werden auch als Lipopolysaccharide von Gram-Bakterien bezeichnet. Endotoxine bestehen aus zwei Komponenten mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften: einem Hetero-Polysaccharid und einem kovalent gebundenen Lipid, dem Lipid A.
Exotoxine
Exotoxine sind Toxine, die von Bakterien ausgeschieden werden, und die chemische Zusammensetzung besteht aus Proteinen.
Endotoxine
Katalase-, Fibrolysin-, IgA / IgG-Proteasen
Exotoxine
Hyaluronidase, Collagenase, bestimmte Protease, Nuclease, Neuraminidase, bestimmte Protease, Phospholipase A
Endotoxine
Endotoxine werden erst nach Lyse der Zellen durch die Zellmembran der Gram-Bakterien ausgeschieden. Endotoxine sind integraler Bestandteil der Zellwand.
Exotoxine
Exotoxine werden von bestimmten Gram - und Gram - Bakterien ausgeschieden
Endotoxine
Es ist in der Zellmembran vorhanden und setzt erst nach der Lyse der Gram-Zellwand frei.
Exotoxine
Es wird von Gram + und Gram-Bakterien außerhalb der Zelle abgegeben.
Endotoxin
Enthält TNF und Interlukin-1
Exotoxin
Verschiedene modi
Endotoxin
Endotoxine sind wärmetolerant und bei 250 ° C eine Stunde lang relativ stabil
Exotoxin
Exotoxine können bei 600-800C zerstört werden (hitzeempfindlich). Sie sind mit Ausnahme von Staphylokokken-Enterotoxin instabil.
Endotoxin
Durch den Limulus-Lysat-Assay-Test nachgewiesen.
Exotoxin
Fällung, ELISA-basierte Methoden, Neutralisation
Endotoxin
Endotoxine zeigen eine schwache Immunogenität. Endotoxine produzieren keine Antitoxine.
Exotoxin
Exotoxine sind extrem immunogen. Sie lösen die humorale Reaktionsfähigkeit aus (Antikörper zielen auf die Toxine ab). Durch die Stimulierung des Immunsystems scheiden Exotoxine Antitoxine aus, um das Toxin zu neutralisieren
Endotoxin
Toxoide können nicht hergestellt werden und es gibt keine Impfstoffe.
Exotoxin
Toxoide können durch Behandlung mit Formaldehyd hergestellt werden, aber behandelte Toxine zeigen Immunogenität. Toxoide können als Impfstoffe verwendet werden.
Endotoxin
Befindet sich in LPS der äußeren Hülle der Zellwand und wird bei Zellschädigung oder zum Zeitpunkt der Zellvermehrung sekretiert.
Exotoxin
Stoffwechselprodukt der sich entwickelnden Zelle.
Endotoxine
Harnwegsinfekte, Typhus, Meningokokken-Meningitis, koronare Herzkrankheit, neonatale nekrotisierende Enterokolitis, Morbus Crohn und Ulcerative Colitis, Mukoviszidose, Meningokokämie, Sepsis durch gramnegative Stäbchen, hämorrhagischer Schock
Exotoxine
Gasbrand, Scharlach, Diphtherie, Botulismus, Tetanus, Antibiotika-assoziierte Diarrhoe, Verbrühte Haut.
Die Unterschiede zwischen Endotoxinen und Exotoxinen wurden im Folgenden zusammengefasst: