Avainero endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä on, että endotoksiini on lipopolysakkaridi, joka sijaitsee bakteerisolun seinämässä, kun taas eksotoksiini on proteiini, joka erittyy bakteerisolun ulkopuolelle.
Toksigeneesi on prosessi, jossa patogeeniset bakteerit tuottavat myrkkyjä. Se on yksi tärkeimmistä mekanismeista, joita bakteerit käyttävät sairauksien aiheuttamiseen. Bakteerimyrkkyjä on kahdenlaisia, endotoksiineja ja eksotoksiineja. Endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä on eroa sekä rakenteellisesti että kemiallisesti. Lisäksi ne vaikuttavat eri tavalla eläviin organismeihin. Yleensä endotoksiinit ovat lipopolysakkarideja, kun taas eksotoksiinit ovat proteiineja.
Mikä on endotoksiini?
Endotoksiinit ovat lipopolysakkarideja, joita voidaan nähdä gramnegatiivisissa patogeenisissa bakteereissa, kuten Escherichia colissa, Salmonellassa, Shigellassa, Pseudomonasissa, Neisseriassa, Haemophilus influenzassa ja Vibrio choleraessa. Gram-negatiivisissa bakteereissa endotoksiinia on soluseinän ulkokalvossa. Lisäksi bakteerit eivät saisi olla olennaisesti patogeenisiä, jotta niillä olisi endotoksiineja. Näitä myrkkyjä vapautuu kasvavista bakteereista tai vapautuu tiettyjen antibioottien toiminnan tai fagosyyttisen ruoansulatuksen toiminnan seurauksena.
Kuva 01: Endotoksiini
Tässä monimutkaisessa lipopolysakkaridissa on ydinpolysakkaridiketju, O-spesifinen polysakkaridisivuketju ja lipidikomponentti. Näissä lipopolysakkarideissa lipidiosalla (lipidi A) on toksisuus, kun taas polysakkaridiosalla on immunogeenisyys. Koska ne eivät kuitenkaan ole proteiineja, niillä ei ole entsymaattista toimintaa.
Lisäksi endotoksiinit ovat vähemmän tehokkaita ja vähemmän spesifisiä substraatilleen. Mutta ne ovat lämmönkestäviä. Bakteerien ulkokalvo ei läpäise suuria molekyylejä ja hydrofobisia molekyylejä ja on suojattu ulkoiselta ympäristöltä. Siksi endotoksiinit ovat osa tätä suojatoimintoa. Sillä on tartuntatoiminto isännässä kolonisoitaessa. Lisäksi endotoksiinit ovat huonoja antigeenejä.
Mikä on eksotoksiini?
Eksotoksiinit ovat liukoisia proteiineja, jotka voivat toimia entsyymeinä. Koska se on entsyymi, se voi katalysoida monia biokemiallisia reaktioita, ja se on uudelleenkäytettävä. Pieni määrä eksotoksiineja riittää aiheuttamaan myrkyllisyyttä. Ne erittyvät ympäröivään soluun eksponentiaalisen kasvunsa tai solujen hajoamisen aikana. Siksi eksotoksiineja pidetään solunulkoisena komponenttina. Sekä gramnegatiiviset että grampositiiviset bakteerit tuottavat eksotoksiineja.
Eksotoksiinit ovat myrkyllisempiä kuin endotoksiinit. Lisäksi ne ovat spesifisiä tietyille bakteerikannoille. Ne tuottavat vain tälle toksiinille spesifisiä sairauksia. Esimerkiksi Clostridium tetani tuottaa tetanustoksiinia. Joskus eksotoksiinit vaikuttavat hyvin syrjäisillä alueilla, joista ne ovat peräisin kasvun tai hajoamisen kautta. Eksotoksiinit voivat tuhota osan isäntäsoluista tai estää niiden toimintaa.
Kuva 02: Immuunivaste eksotoksiineille
Eksotoksiineja on kolmenlaisia: enterotoksiinit, neurotoksiinit ja sytotoksiinit. Heidän nimensä antavat viitteen toimintapaikasta. Enterotoksiinit vaikuttavat maha-suolikanavan limakalvoihin, kun taas neurotoksiinit vaikuttavat hermosolujen toimintaan ja sytotoksiinit vahingoittavat isäntäsolujen toimintaa. Kolera, kurkkumätä ja tetanus ovat sairauksia, jotka johtuvat eksotoksiineista. Itse asiassa eksotoksiinit ovat erittäin antigeenisiä. Siksi ne voivat stimuloida immuunijärjestelmää. Stimuloimalla immuunijärjestelmää ne tuottavat antitoksiineja toksiinin neutraloimiseksi.
Mitä yhtäläisyyksiä endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä on?
- Sekä endotoksiini että eksotoksiini ovat bakteerimyrkkyjä.
- Ne voivat aiheuttaa sairauksia.
Mitä eroa on endotoksiinilla ja eksotoksiinilla?
Endotoksiinit ovat lipopolysakkarideja, kun taas eksotoksiinit ovat patogeenisten bakteerien tuottamia liukoisia proteiineja. Siksi voimme pitää tätä keskeisenä erona endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä. Yleensä sekä gram-negatiiviset että grampositiiviset bakteerit tuottavat eksotoksiineja, kun taas vain gram-negatiiviset bakteerit tuottavat endotoksiineja. Siksi tämä on myös ero endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä. Lisäksi toinen ero endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä on niiden toiminta entsyymeinä; endotoksiinit eivät voi toimia entsyymeinä, mutta eksotoksiinit voivat toimia entsyymeinä.
Lisäksi tärkein rakenteellinen ero endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä on se, että endotoksiinit ovat osa soluseinän ulkokalvoa, kun taas eksotoksiinit ovat solunulkoinen komponentti. Lisäksi endotoksiinit ovat vähemmän myrkyllisiä kuin eksotoksiinit. Lisäksi eksotoksiinit ovat spesifisiä tietylle bakteerikannalle, kun taas endotoksiinit eivät ole. Siksi tämä on yksi merkittävä ero endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä. Lisäksi eksotoksiinit eivät ole lämpöstabiileja, kun taas endotoksiinit ovat lämpöstabiileja. Lisäksi endotoksiinit ovat huonoja antigeenejä, kun taas eksotoksiinit ovat erittäin antigeenisiä. Immuunijärjestelmää stimuloimalla eksotoksiinit tuottavat antitoksiineja toksiinin neutraloimiseksi, kun taas endotoksiinit eivät tuota antitoksiineja. Tämä on siis myös ero endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä.
Alla infografiassa on yhteenveto endotoksiinin ja eksotoksiinin erosta.
Yhteenveto – Endotoksiini vs. eksotoksiini
Endotoksiini ja eksotoksiini ovat kahdenlaisia bakteerien tuottamia myrkkyjä. avainero endotoksiinin ja eksotoksiinin välillä on, että endotoksiini on lipopolysakkaridi, kun taas eksotoksiini on proteiini. Lisäksi endotoksiinit ovat lämpöstabiileja, kun taas eksotoksiinit ovat lämpölabiileja. Lisäksi eksotoksiinit toimivat entsyymeinä, kun taas endotoksiinit eivät ole. Vielä tärkeämpää on, että endotoksiinit ovat vähemmän myrkyllisiä ja vähemmän antigeenisiä kuin eksotoksiinit. Gram-negatiiviset bakteerit tuottavat endotoksiineja, kun taas sekä gram-negatiiviset että positiiviset bakteerit tuottavat eksotoksiineja. Tämä tiivistää endotoksiinin ja eksotoksiinin välisen eron.
