Un dels regnes de la naturalesa viva inclou els organismes vius unicel·lulars, assignats al departament de Bacteris. La majoria de les seves espècies produeixen compostos químics especials: exotoxines i endotoxines. En aquest article s'estudiaran la seva classificació, propietats i influència en el cos humà.
Què són les toxines
Les substàncies (principalment de naturalesa proteica o lipopolisacàrid) secretades per una cèl·lula bacteriana al líquid intercel·lular després de la seva mort són endotoxines bacterianes. Si un organisme procariota viu produeix substàncies tòxiques a la cèl·lula hoste, en microbiologia aquests compostos s'anomenen exotoxines. Tenen un efecte destructiu sobre els teixits i òrgans humans, és a dir: inactiven l'aparell enzimàtic a nivell cel·lular, interrompen el metabolisme. L'endotoxina és un verí que té un efecte nociu sobre les cèl·lules vives i la seva concentració pot ser molt petita. En microbiologia es coneixen uns 60 compostos secretats per cèl·lules bacterianes. Considereu-los amb més detall.
Natura lipopolisacàrid dels verins bacterians
Els científics han descobert que l'endotoxina és un producte d'escissió de la membrana externa dels bacteris Gram-negatius. És un complex format per un hidrat de carboni complex i un lípid que interacciona amb un tipus específic de receptor cel·lular. Aquest compost consta de tres parts: el lípid A, una molècula d'oligosacàrids i un antigen. És el primer component, que entra al torrent sanguini, que provoca l'efecte perjudicial més gran, acompanyat de tots els signes d'intoxicació greu: símptomes dispèptics, hipertèrmia, lesions del sistema nerviós central. La intoxicació de la sang amb endotoxines es produeix tan ràpidament que el xoc sèptic es desenvolupa al cos.
Un altre element estructural inclòs a l'endotoxina és un oligosacàrid que conté heptosa – C7H14O7. Entrant al torrent sanguini, el disacàrid central també pot provocar una intoxicació del cos, però d'una forma més lleu que si el lípid A entra al torrent sanguini.
Conseqüències de la influència de les endotoxines en el cos humà
Els efectes més comuns dels verins bacterians a les cèl·lules són la síndrome trombohemorràgica i el xoc sèptic. El primer tipus de patologia es produeix a causa de l'entrada a la sang de substàncies: toxines que redueixen la seva coagulabilitat. Això condueix a nombrosos danys als òrgans que consisteixen en teixit conjuntiu: el parènquima, com, per exemple, els pulmons, el fetge i els ronyons. En el seu parènquima es produeixen múltiples hemorràgies i, en casos greus, hemorràgies. Un altre tipus de patologiaresultant de l'acció dels verins bacterians és el xoc sèptic. Condueix a un deteriorament de la circulació sanguínia i limfàtica, les conseqüències de les quals són violacions del transport d'oxigen i nutrients als òrgans i teixits vitals: cervell, pulmons, ronyons, fetge.
Una persona té un fort augment dels símptomes que amenacen la vida, com ara una baixada ràpida de la pressió arterial, hipertèrmia i una insuficiència cardiovascular aguda de desenvolupament ràpid. La intervenció mèdica urgent (teràpia hormonal i antibiòtica) atura l'acció de l'endotoxina i l'elimina ràpidament del cos.
Característiques distintives de les exotoxines
Abans d'aclarir les especificitats d'aquest tipus de verins bacterians, recordem que l'endotoxina és un dels components del lisat de la paret cel·lular d'un bacteri gram-negatiu mort. Les exotoxines són sintetitzades per cèl·lules procariotes vives, tant Gram positives com Gram negatives. Pel que fa a l'estructura química, són exclusivament proteïnes amb un pes molecular petit. Es pot dir que les principals manifestacions clíniques que es produeixen en el procés de mal alties infeccioses són causades precisament per l'efecte nociu de les exotoxines, que es formen com a conseqüència del metabolisme del propi bacteri.
Els estudis microbiològics han demostrat una major virulència d'aquest tipus de verins bacterians en comparació amb les endotoxines. Els agents causants del tètanus, la tos ferina, la diftèria produeixen verinosossubstàncies de naturalesa proteica. Tenen termolabilitat i es destrueixen quan s'escalfen entre 70 i 95 graus centígrads durant 12-25 minuts.
Tipus d'exotoxines
La classificació d'aquest tipus de verins bacterians es basa en el principi del seu efecte sobre les estructures cel·lulars. Per exemple, es distingeixen les toxines de membrana, destrueixen la membrana de la cèl·lula hoste o interrompen la difusió i el transport actiu dels ions que passen per la bicapa de la membrana. També hi ha citotoxines. Són verins que actuen sobre el hialoplasma de la cèl·lula i pertorben les reaccions d'assimilació i dissimilació que es produeixen en el metabolisme cel·lular. Altres compostos: els verins "funcionen" com els enzims, per exemple, la hialuronidasa (neurominidasa). Suprimeixen el treball del sistema immunitari humà, és a dir, inactiven la producció de limfòcits B, monòcits i macròfags als ganglis limfàtics. Així, les proteases destrueixen els anticossos protectors i la lecitinasa descompon la lecitina, que forma part de les fibres nervioses. Això comporta una violació de la conducció dels bioimpulsos i, com a resultat, una disminució de la innervació d'òrgans i teixits.
Les citotoxines poden actuar com a detergents, destruint la integritat de la capa lipídica de la membrana de la cèl·lula hoste. A més, són capaços de destruir tant les cèl·lules individuals del cos com els seus teixits associats, provocant la formació d'amines biogèniques, que són productes de reaccions metabòliques i presenten propietats tòxiques.
Mecanisme d'acció dels verins bacterians
Els estudis microbiològics han establert que l'endotoxina és un complexestructura que conté 2 centres moleculars. El primer uneix una substància verinosa a un receptor cel·lular específic, i el segon, dividint la seva membrana, entra directament al hialoplasma cel·lular. En ell, la toxina bloqueja les reaccions metabòliques: la biosíntesi de proteïnes que es produeix als ribosomes, la síntesi d'ATP realitzada pels mitocondris i la replicació d'àcids nucleics. L'elevada virulència dels pèptids bacterians, pel que fa a l'estructura química de les seves molècules, s'explica pel fet que alguns loci de toxines es dissimulen com l'estructura espacial de les substàncies de la cèl·lula, com els neurotransmissors, les hormones i els enzims. Això permet que la toxina "s alti el sistema de defensa cel·lular" i penetri ràpidament al seu citoplasma. Així, la cèl·lula està desarmada contra una infecció bacteriana, ja que perd la capacitat de formar les seves pròpies substàncies protectores: interferó, gammaglobulines, anticossos. Cal tenir en compte que les propietats de les endotoxines i les exotoxines són similars, ja que ambdós tipus de verins bacterians actuen sobre cèl·lules específiques del cos, és a dir, tenen una alta especificitat.