Racun bakteri adalah zat yang mampu menyebabkan kerusakan pada tubuh.
Mereka dapat diklasifikasikan sebagai eksotoksin dan endotoksin. Toksin didefinisikan sebagai zat terlarut, umumnya berasal dari protein, yang pada gilirannya mengubah metabolisme normal sel atau jaringan inang dengan efek yang sama.
Endotoksin memiliki aktivitas biologis yang beragam dan kompleks. Mereka dapat mengikat berbagai jenis sel dalam tubuh, terutama protein serum spesifik, LBP, menyebabkan respons organisme, yang dapat menyebabkan septikemia pada manusia.
Proses ini hadir di membran luar dinding sel, dan dilepaskan hanya setelah penghancuran bakteri.
Bila infeksi disebabkan oleh bakteri Gram-negatif, terjadi gangguan pada sel bakteri dan pelepasan endotoksin, yang menyebabkan respon dari sistem kekebalan tubuh manusia secara umum, seperti demam, lemas, nyeri, syok dan vasodilatasi.
Dalam jumlah besar, racun dapat menyebabkan septikemia, dan akibatnya kematian.
Penyakit utama yang disebabkan oleh endotoksin adalah: demam tifoid, infeksi saluran kemih dan meningitis meningokokus.
Bila infeksi disebabkan oleh bakteri Gram positif, toksin yang dikeluarkan oleh dinding sel bakteri mirip dengan efek yang ditimbulkan oleh endotoksin.
Eksotoksin dibagi menjadi tiga kelompok sesuai dengan interaksinya dengan sel inang. Ini terutama mempengaruhi fungsi sel, sel saraf, dan saluran pencernaan.
Pada kelompok pertama, kita menemukan superantigen dan toksin ST, yang hanya bekerja pada permukaan sel. Di antara bakteri yang menghasilkan superantigen, penelitian terbaru menemukan Staphylococcus aureus dan Streptococcus pyogenes.
Toksin ST (toksin stabil panas ) diproduksi terutama oleh bakteri Escherichia coli, menyerang sel-sel epitel usus, khususnya menyebabkan diare .
Pada kelompok kedua, racun merusak membran sitoplasma, menyebabkan kematian sel. Bakteri menggunakan racun ini untuk membunuh fagosit dan memecah membran fagosom.
Mereka juga melisiskan eritrosit untuk besi dari hemoglobin. Racun ini membentuk pori-pori di membran sel.
Kelompok ketiga memiliki jumlah toksin tertinggi dan faktor virulensi yang paling penting.
Toksin berikut ditemukan dalam kelompok ini: toksin difteri, toksin kolera, LT, toksin Shiga, toksin botulinum, toksin tetanus, toksin pertusis (batuk rejan), guanylate cyclase invasif, dan eksotoksin A (infeksi paru pada pasien dengan cystic fibrosis).
Ada juga kelompok protein penting yang disuntikkan langsung ke sitosol sel inang, menyebabkan berbagai efek.
Enzim hidrolitik seperti hyaluronidase , kolagenase dan protease diproduksi oleh banyak bakteri yang mampu mendegradasi komponen matriks ekstraseluler, yang mengubah struktur jaringan dan menghasilkan sejumlah nutrisi yang digunakan oleh bakteri.
Apa perbedaan antara endotoksin dan eksotoksin?
Beberapa perbedaan antara eksotoksin dan endotoksin adalah sebagai berikut:
|
Eksotoksin |
Endotoksin |
|
|
1 |
Diekskresikan oleh organisme, sel hidup. |
Bagian integral dari dinding sel. |
|
2 |
Ditemukan pada bakteri Gram positif dan Gram negatif. |
Ini terutama ditemukan pada bakteri gram negatif. |
|
3 |
Ini adalah polipeptida. |
Ini adalah kompleks lipopolisakarida. |
|
4 |
Relatif tidak stabil, labil terhadap panas (60 °C). |
Relatif stabil, tahan panas. |
|
5 |
Sangat antigenik. |
Imunogenik lemah |
|
6 |
Toksoid dapat diobati dengan formalin. |
Anda tidak dapat membuat toksoid. |
|
7 |
Sangat beracun, fatal dalam jumlah g. |
Cukup beracun. |
|
8 |
Biasanya berikatan dengan reseptor spesifik. |
Reseptor spesifik tidak ditemukan. |
|
9 |
Umumnya tidak bersifat pirogenik, toksin spesifik. |
Demam karena induksi produksi interleukin 1 (IL-1), Syok. |
|
10 |
Terletak di gen ekstrakromosomal (misalnya, plasmid). |
Terletak di gen kromosom. |
|
sebelas |
Dapat disaring. |
Tidak begitu dapat difilter. |
|
12 |
Ia tidak memiliki aktivitas enzimatik. |
Ini memiliki aktivitas enzimatik yang lebih tinggi. |
|
13 |
Berat molekulnya adalah 10KDa. |
Berat molekulnya adalah 50-1000KDa. |
|
14 |
Saat mendidih, itu berubah sifat. |
Saat mendidih tidak dapat didenaturasi. |
|
limabelas |
Terdeteksi oleh banyak tes (netralisasi, presipitasi, dll.). |
Dideteksi dengan uji Limulus lisat. |
|
16 |
Contoh: toksin yang dihasilkan oleh Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Streptococcus pyogenes, Bacillus anthrcis (alpha-toxin, juga dikenal sebagai alpha-hemolysin (Hla)). |
Contoh: toksin yang dihasilkan oleh E.coli, Salmonella Typhi, Shigella, Vibrio cholera ( toksin kolera , juga dikenal sebagai koleragen). |
|
17 |
Penyakit: tetanus, difteri , botulisme. |
Penyakit: meningococcemia, sepsis batang gram negatif. |
Poin penting untuk disorot
Antigenisitas
Antigenisitas adalah kemampuan zat asing untuk menginduksi respon imun dalam sel inang.
Endotoksin: karena racun ini tidak lebih dari LPS. Mereka tidak mudah dikenali oleh sistem kekebalan inang dan karena itu membangkitkan respons imun yang kuat.
Zat-zat ini, bagaimanapun, pirogenik (menimbulkan demam) di alam.
Eksotoksin: Toksin ini adalah protein asing yang berbeda dari protein inang dan dapat dengan mudah dikenali oleh sel inang dan oleh karena itu dapat menimbulkan respons imun yang besar.
Zat-zat ini bersifat non-pirogenik.
Pembentukan toksoid
Toksoid dibuat dengan menonaktifkan komponen toksik dari toksin dan mempertahankan antigenisitas pada saat yang bersamaan.
Ini biasanya diberikan sebagai vaksin dan membantu dalam pembentukan antibodi terhadap racun.
Endotoksin: toksoid tidak dapat dihasilkan untuk melawan racun ini.
Eksotoksin: Beberapa toksoid telah dibuat untuk racun ini dan digunakan untuk pencegahan difteri, botulisme, dan tetanus.
Kekhususan
Endotoksin: Dibandingkan dengan eksotoksin, endotoksin tidak terlalu spesifik sifatnya.
Eksotoksin: Eksotoksin adalah enzim, ini membuatnya sangat spesifik dalam mekanismenya dan untuk sel inangnya.
Kekuasaan
Endotoksin – Dibutuhkan sejumlah besar racun untuk menyebabkan penyakit. Karena itu, kekuatannya tidak terlalu tinggi.
Eksotoksin: satu molekul toksin dapat bekerja pada sejumlah besar sel inang (jumlah pergantian besar); oleh karena itu, sangat sedikit toksin yang dibutuhkan untuk menyebabkan penyakit. Oleh karena itu, racun ini sangat kuat.
Stabilitas panas
Endotoksin: Endotoksin biasanya tidak terdenaturasi pada 100 ° C selama satu jam dan dikatakan stabil terhadap panas.
Eksotoksin: Terlepas dari beberapa eksotoksin yang stabil terhadap panas, mereka umumnya didenaturasi pada suhu di atas 60 ° C dan dikatakan labil terhadap panas.