Endotoksiini ja eksotoksiini erinevus

võtme erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel on see, et endotoksiin on lipopolüsahhariid, mis asub bakteri raku seinas, samas kui eksotoksiin on valk, mis sekreteerub bakteriraku välisküljele.

Toksigenees on patogeensete bakterite toksiinide tootmine. See on üks peamisi mehhanisme, mida bakterid haiguste tekitamiseks kasutavad. Endotoksiinide ja eksotoksiinidena on olemas kahte tüüpi bakteriaalsed toksiinid. Endotoksiini ja eksotoksiini vahel on erinevus nii struktuurselt kui ka keemiliselt. Lisaks toimivad nad elusorganismidele erinevalt. Üldiselt on endotoksiinid lipopolüsahhariidid, samas kui eksotoksiinid on valgud.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on endotoksiin
3. Mis on eksotoksiin?
4. Endotoksiini ja eksotoksiini sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - tabeli kujul endotoksiin vs eksotoksiin
6. Kokkuvõte

Mis on endotoksiin?

Endotoksiinid on lipopolüsahhariidid, mida võib näha gramnegatiivsetes patogeensetes bakterites nagu Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza, ja Vibrio koolerad. Gramnegatiivsetes bakterites eksisteerib endotoksiin rakuseina välismembraanis. Pealegi ei tohiks bakterid olla endotoksiinide sisalduse osas peamiselt patogeensed. Need toksiinid vabanevad kasvavatest bakteritest või vabanevad teatud antibiootikumide toimel või fagotsüütilise seedimise funktsioonil.

Joonis 01: Endotoksiin

Sellel keerulisel lipopolüsahhariidil on polüsahhariidi tuum, O-spetsiifiline polüsahhariidi külgahel ja lipiidkomponent. Nendes lipopolüsahhariidides on lipiidiosal (lipiid A) toksilisus, polüsahhariidiosal aga immunogeensus. Kuna need ei ole valgud, ei ole neil ensümaatilist funktsiooni.

Lisaks on endotoksiinid oma substraadil vähem tõhusad ja vähem spetsiifilised. Kuid nad on kuumuskindlad. Bakterite välismembraan on suurtele molekulidele ja hüdrofoobsetele molekulidele mitteläbilaskev ja väliskeskkonna eest kaitstud. Seega on endotoksiinid selle kaitsefunktsiooni osa. Sellel on koloniseerimisel peremeesorganismil kleepuv funktsioon. Lisaks on endotoksiinid vaesed antigeenid.

Mis on eksotoksiin?

Eksotoksiinid on lahustuvad valgud, mis võivad toimida ensüümidena. Olles ensüüm, võib see katalüüsida paljusid biokeemilisi reaktsioone ja on korduvkasutatav. Toksilisuse tekitamiseks piisab väikesest kogusest eksotoksiinidest. Need sekreteeritakse ümbritseva raku külge nende eksponentsiaalse kasvu või raku lüüsi ajal. Seetõttu peetakse eksotoksiine rakuväliseks komponendiks. Nii gramnegatiivsed kui ka grampositiivsed bakterid tekitavad eksotoksiine.

Eksotoksiinid on toksilisemad kui endotoksiinid. Lisaks on need spetsiifilised teatud bakteritüvede suhtes. Nad põhjustavad haigusi, mis on iseloomulikud ainult sellele toksiinile. Näiteks, Clostridium tetani toota teetanuse toksiini. Mõnikord toimivad eksotoksiinid väga kaugetes piirkondades, kust nad pärinevad kasvu või lüüsi teel. Eksotoksiinid võivad peremeesrakkude osa hävitada või nende funktsiooni pärssida.

Joonis 02: immuunvastus eksotoksiinidele

Eksotoksiine on kolme tüüpi: enterotoksiinid, neurotoksiinid ja tsütotoksiinid. Nende nimed näitavad toimimiskohta. Enterotoksiinid mõjutavad seedetrakti limaskesta, samas kui neurotoksiinid mõjutavad neuronite funktsiooni ja tsütotoksiinid kahjustavad peremeesrakkude tööd. Koolera, difteeria ja teetanus on haigused, mis tekivad eksotoksiinide tõttu. Tegelikult on eksotoksiinid väga antigeensed. Seega võivad nad stimuleerida immuunsussüsteemi. Stimuleerides immuunsussüsteemi, toodavad nad toksiini neutraliseerimiseks antitoksiine.

Millised on endotoksiini ja eksotoksiini sarnasused?

• Nii endotoksiin kui ka eksotoksiin on bakteriaalsed toksiinid.
• Nad on võimelised haigusi põhjustama.

Mis vahe on endotoksiinil ja eksotoksiinil??

Endotoksiinid on lipopolüsahhariidid, samas kui eksotoksiinid on patogeensete bakterite toodetud lahustuvad valgud. Seega võime seda pidada endotoksiini ja eksotoksiini peamiseks erinevuseks. Üldiselt toodavad nii gram-negatiivsed kui ka gram-positiivsed bakterid eksotoksiine, samas kui ainult gramnegatiivsed bakterid toodavad endotoksiine. Seetõttu on see erinevus ka endotoksiini ja eksotoksiini vahel. Veel üks erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel on nende funktsioon ensüümidena; endotoksiinid ei saa toimida ensüümidena, kuid eksotoksiinid võivad toimida ensüümidena.

Pealegi on endotoksiini ja eksotoksiini peamiseks struktuuriliseks erinevuseks see, et endotoksiinid on rakuseina välismembraani osa, samas kui eksotoksiinid on rakuväline komponent. Samuti on endotoksiinid vähem toksilised kui eksotoksiinid. Lisaks on eksotoksiinid spetsiifilised kindla bakteritüve suhtes, endotoksiinid aga mitte. Seetõttu on see üks oluline erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel. Lisaks pole eksotoksiinid kuumuskindlad, samas kui endotoksiinid on soojuspüsivad. Lisaks on endotoksiinid vaesed antigeenid, samas kui eksotoksiinid on väga antigeensed. Immuunsussüsteemi stimuleerimisel toodavad eksotoksiinid toksiini neutraliseerimiseks antitoksiine, samas kui endotoksiinid ei tekita antitoksiine. Niisiis, see on ka erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel.

Allpool on infograafik kokku võetud endotoksiini ja eksotoksiini erinevusest.

Kokkuvõte - endotoksiin vs eksotoksiin

Endotoksiin ja eksotoksiin on kahte tüüpi toksiinid, mida bakterid tekitavad. Endotoksiini ja eksotoksiini peamiseks erinevuseks on see, et endotoksiin on lipopolüsahhariid, samas kui eksotoksiin on valk. Lisaks on endotoksiinid kuumuskindlad, samas kui eksotoksiinid on soojust labiilsed. Lisaks toimivad eksotoksiinid ensüümidena, endotoksiinid aga mitte. Veelgi olulisem on see, et endotoksiinid on vähem toksilised ja vähem antigeensed kui eksotoksiinid. Gramnegatiivsed bakterid toodavad endotoksiine, samal ajal kui nii gramnegatiivsed kui ka positiivsed bakterid toodavad eksotoksiine. See võtab kokku endotoksiini ja eksotoksiini erinevuse.

Viide:

1. “Endotoksiin”. NeuroImage, Academic Press, saadaval siin.
2. “Eksotoksiin”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 30. detsember 2018, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. Mike Jonesi “LPS” - Omad tööd (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu
2. Ali immuunvastus eksotoksiinidele - autorid Ali1195 ja Pokéfan95 (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu