Экзотоксины. Экзотоксины микроорганизмов. Классификация экзотоксинов. Группы экзотоксинов.

Обновлено: 21.09.2024

яды (токсины), выделяемые живыми патогенными грамположительными бактериями в окружающую среду. Представляют собой белки с молекулярной массой 10—900 тыс. Да. Э. термолабильны. Оказывают избирательное действие на клетки хозяина. Синтез Э. контролируется во многих случаях плазмидой или профагом, а не бактериальной хромосомой. Высокотоксичны. Действие токсинов проявляется в разрушении некоторых субклеточных структур или в нарушении определенных клеточных функций. Э. являются основным фактором патогенности возбудителей дифтерии, столбняка, ботулизма, холеры и др.

вещества белковой или полипептидной природы с м.м. в 10 - 900 тыс. Д, выделяемые во внешнюю среду живыми патогенными бактериями Оказывают избирательное повреждающее действие на клетки хозяина. Синтез Э контролируется хромосомой или специальной эписомой. Молекула Э. обычно состоит из 2 полипептидных цепей Один полипептид выполняет транспортную функцию, доставляя и прикрепляя токсин на рецепторах чувствительных клеток. Второй полипептид осуществляет токсическое влияние на клетку. Э. обладают выраженной специфичностью действия и иммуногенностью. Они высокотоксичны, чувствительны к формалину, нагреванию, свету и др факторам, вызывающим утрату токсических св-в с сохранением иммуногенных (см. Анатоксины). Э. являются главным фактором патогенности возбудителей дифтерии, столбняка, ботулизма, газовой анаэробной инфекции, холеры. Им принадлежит существенное место в патогенезе чумы, сибирской язвы, стафилококковых инфекций, колиэнтеритов. Обнаружение Э. или Ат против них используют для д-ки токсин емических инфекций, индикации выделенной к-ры, определения индивидуального или коллективного иммунитета населения. С этой целью используют биопробы на животных, РН, иммунопреципитации, РПГА, РТПГА. Экстрацеллюлярные продукты патогенных и условно-патогенных микробов, оказывающие токсическое действие на организм путем ферментативной деградации структур и функционально активных молекул и играющие, как правило, вспомогательную роль в патогенезе заболеваний, к Э. не относят. См. Токсины бактериальные, Энтеротоксины.

Полезное

Смотреть что такое "экзотоксины" в других словарях:

ЭКЗОТОКСИНЫ — (от экзо. и токсины), вещества белковой природы, выделяемые в окружающую среду некоторыми микроорганизмами. Оказывают токсическое воздействие на другие живые организмы. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция… … Экологический словарь

экзотоксины — Белки, вырабатываемые микробной клеткой, обладают выраженным токсичным действием и иммуногенностью. См. также Toxins (токсины). [Англо русский глоссарий основных терминов по вакцинологии и иммунизации. Всемирная организация здравоохранения, 2009… … Справочник технического переводчика

Экзотоксины — Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное … Википедия

экзотоксины — (см. экзо. ) яды (токсины), выделяемые живыми микробами в окружающую среду (напр., токсины дифтерийной палочки и палочки столбняка); ср, эндотоксины. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009. экзотоксины ов, ед. экзотоксин, а, м. ( … Словарь иностранных слов русского языка

экзотоксины — экзотокс ины, ов, ед. ч. с ин, а … Русский орфографический словарь

Экзотоксин — Экзотоксины вещества, вырабатываемые грамположительными бактериями и выделяется ими в окружающую среду, оказывает токсическое действие на организм человека. Обычно экзотоксины являются неустойчивыми, быстро теряют свою активность под… … Википедия

ТОКСИНЫ — (от греч. toxikon яд), ядовитые вещества, образуемые нек рыми микроорганизмами, растениями н животными. По химич. природе полипептиды и белки. Иногда термин «Т.» распространяется и на ядовитые вещества небелковой природы (в частности афлатоксины… … Биологический энциклопедический словарь

ТОКСИНЫ — (от греч. toxikón яд), ядовитые продукты метаболизма микроорганизмов (бактерий, грибов), растений и животных.К Т. растительного происхождения (фитотоксины) относятся абрин, рицин, круцин и другие вещества, содержащиеся в семенах растений… … Ветеринарный энциклопедический словарь

Токсинология — Токсинология наука, изучающая свойства ядов животного, растительного и микробного происхождения и токсический процесс, вызванный отравлением ими. Может рассматриваться, как раздел токсикологии, а также, как междисциплинарная наука [11].… … Википедия

токсины — ядовитые вещества, образуемые живыми организмами, в том числе и микроорганизмами. По хим. природе - полипептиды. Исключение составляют афлатоксины, являющиеся производными кумаринов. Обладают антигенными свойствами. Среди микробных Т. различают… … Словарь микробиологии

4. Экзотоксины бактерий, их свойства, классификация, механизм действия, получение и применение.

Экзотоксины - секреторные белковые вещества, проявляющие ферментативную активность. По механизму действия экзотоксина на клетку различают: цитотоксины, мембранотоксины, функциональные блокаторы, эксфолианты и эритрогемины. Механизм действия белковых токсинов сводится к повреждению жизненно важных процессов в клетке: повышению проницаемости мембран, блокаде синтеза белка и других биохим процессов в клетке или нарушению взаидомействия и взаимокоординации между клетками.

Экзотоксины являются сильными антигенами, которые продуцируют образование в организме антитоксинов.

По молекулярной организации делятся на 2 группы: 1) экзотоксины из двух фрагментов 2) составляющие единую полипептидную цепь.

По степени связи с бактериальной клеткой: 1) класс А - токсины, секретируемые во внешнюю среду( токсин дифтериной палочки) 2) класс В - токсины, частично секретируемые во внешнюю среду и частично связанные с микробной клеткой ( тетаноспазмин столбнячной палочки)

3) класс С - токсины, связанные и с микробной клеткой и попадающие в окр среду при разрушении клетки (экзотоксины энтеробактерий).

Классификация по характеру мишеней: нейротоксины, гемолизины( разрушают эритроциты), энтеротоксины, дерматонекротоксины, лейкоцидины( повреждают фагоциты)

Экзотоксины обладают высокой токсичностью. Под воздействием формалина и температуры утрачивают свою токсичность, но сохраняют иммуногенное свойство. Такие токсины получили название анатоксинов и применяются для профилактики заболевания столбняка, гангрены, ботулизма, дифтерии, а также используются в виде антигенов в иммунизации животных с целью получения анатоксических сывороток.

Экзотоксины, состоящие из двух фрагментов — А и В. Каждый фрагмент сам по себе не активен. Свойствами токсина они обладают, будучи связанными друг с другом. При этом фрагмент В выполняет две функции — акцепторную (распознает рецептор на мембране и связывается с ним) и формирования внутримембранного канала. Фрагмент А проникает через него в клетку и проявляет в ней токсическую активность, воздействуя на различные процессы метаболизма клетки. Такую структуру имеют, например, энтеротоксины холерного вибриона и патогенных грамотрицательных бактерий.

Нередко бактерии синтезируют несколько экзотоксинов, проявляющих различное действие( летальное, гемолитическое, цитотоксическое).

5. Эндотоксины, химический состав, свойства, механизм действия. Отличия экзо- и эндотоксинов.

Эндотоксины по своей химической структуре являются липополисахаридами, которые содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий и выделяются в окружающую среду при лизисе бактерий. Эндотоксины не обладают специфичностью, термостабильны, менее токсичны, обладают слабой иммуногенностью. При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз, гранулоцитоз, моноцитоз, увеличивают проницаемость капилляров, оказывают разрушающее действие на клетки. Микробные липополисахариды разрушают лейкоциты крови, вызывают дегрануляцию тучных клеток с выделением вазодилататоров, активируют фактор Хагемана, что приводит к лейкопении, гипертермии, гипотонии, ацидозу, дессиминированной внутрисосудистой коагуляции (ДВК). Эндотоксины стимулируют синтез интерферонов, активируют систему комплемента по классическому пути, обладают аллергическими свойствами. При введении небольших доз эндотоксина повышается резистентность организма, усиливается фагоцитоз, стимулируются В-лимфоциты. Сыворотка животного иммунизированного эндотоксином обладает слабой антитоксической активностью и не нейтрализует эндотоксин. Патогенность бактерий контролируется тремя типами генов: гены - собственной хромосомами, гены привнесенные плазмидами умеренными фагами.

3.Экзотоксины и Эндотоксины бактерий

Экзотоксины продуцируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. По своей химической структуре это белки. По механизму действия экзотоксина на клетку различают несколько типов: цитотоксины, мембранотоксины, функциональные блокаторы, эксфолианты и эритрогемины.

Механизм действия белковых токсинов сводится к повреждению жизненно важных процессов в клетке: повышение проницаемости мембран,

блокады синтеза белка и других биохимических процессов в клетке или

нарушении взаимодействия и взаимокоординации между клетками.

Экзотоксины являются сильными антигенами, которые и индуцируют образование в организме антитоксинов.

По молекулярной организации экзотоксины делятся на две группы: 1. Экзотоксины, состоящие из двух фрагментов;

2. Экзотоксины, составляющие единую полипептидную цепь.

По степени связи с бактериальной клетки экзотоксины делятся условно на три класса: 1. Класс А - токсины, секретируемые во внешнюю среду;

2. Класс В - токсины частично секретируемые и частично связанные с микробной клеткой; 3. Класс С - токсины, связанные и с микробной клеткой и попадающие в окружающую среду при разрушении клетки.

Экзотоксины обладают высокой токсичностью. Под воздействием формалина и температуры экзотоксины утрачивают свою токсичность, но сохраняют иммуногенное свойство. Такие токсины получили название анатоксины и применяются для профилактики заболевания столбняка, гангрены, ботулизма, дифтерии, а также используются в виде антигенов для иммунизации животных с целью получения анатоксических сывороток. Получают анатоксины по правилу Г. Рамона (первым получил дифтерийный анатоксин)-правило трех 4: добавляют к экзотоксину 0,4% раствор формалина, выдерживают 4 недели в термостате при температуре 40 о .

При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз, гранулоцитоз, моноцитоз, увеличивают проницаемость капилляров, оказывают разрушающее действие на клетки. Микробные липополисахариды разрушают лейкоциты крови, вызывают дегрануляцию тучных клеток с выделением вазодилататоров, активируют фактор Хагемана, что приводит к лейкопении, гипертермии, гипотонии, ацидозу, диссеминированной внутрисосудистой коагуляции (ДВК). Эндотоксины стимулируют синтез интерферонов, активируют систему комплемента по классическому пути, обладают аллергическими свойствами. При введении небольших доз эндотоксина повышается резистентность организма, усиливается фагоцитоз, стимулируются В-лимфоциты. Сыворотка животного иммунизированного эндотоксином обладает слабой антитоксической активностью и не нейтрализует эндотоксин.

Патогенность бактерий контролируется тремя типами генов: гены - собственной хромосомами, гены, привнесенные плазмидами и умеренными фагами.

Некоторые бактерии способны синтезировать и экзо- и эндотоксин, например, E.coli.

3. Токсичность и токсигенность микроорганизмов. Эндотоксины, свойства, получение, применение. Экзотоксины, свойства, получение, единицы измерения. Типы экзотоксинов, механизм действия.

Бактерии могут продуцировать или содержать в составе своих клеток ядовитые вещества - токсины.

1. Полностью секретируемые токсины называются еще экзотоксинами.

2. Некоторые белковые токсины являются частично секретируемыми.

3. Ряд микробов продуцируют белковые токсины, которые могут оказаться вне клетки только в результате ее лизиса, такие белковые токсины называются несекретируемыми.

Токсины, которые можно разделить на две большие группы - экзотоксины и эндотоксины.

Токсичность - способность м/о продуцировать эндотоксины (микробы называются токсичными)

Токсигенность - способность м/о продуцировать экзотоксины (микробы называются токсигенными)

Эндотоксин - липополисахарид, входящий в состав наружной мембраны клеточной стенки грамотрицательных бактерий. Эндотоксины высвобождаются только при гибели бактерий, характерны для грамотрицательных бактерий, представляют собой сложные химические соединения клеточной стенки (ЛПС). Свойства: токсичность определяется липидом А, токсин относительно термостоек; иммуногенные и токсические свойства выражены более слабо, чем у экзотоксинов. Не смотря на низкую, по сравнению с белковыми токсинами ядовитость, эндотоксин в состоянии вызвать патологический процесс, особенно в том случае, когда попадает в кровоток (т.е. когда развивается эндотоксинемия).

А. Невысокий уровень эндотоксина в крови сопровождается лихорадкой, нарушением кровообращения (в основном местного), активацией комплемента по альтернативному пути.

Б. Высокий уровень эндотоксина в крови может обусловить развитие токсикосептического шока.

Экзотоксины продуцируются во внешнюю среду (организм хозяина), обычно белковой природы, могут проявлять ферментативную активность, могут секретировать как грамположительными, так и грамотрицательными бактериями. Они обладают очень высокой токсичностью, термически нестойки. Экзотоксины проявляют высокую иммуногенность и вызывают образование специфических нейтрализующих антител - антитоксинов.

Типы экзотоксинов:

по механизму действия и точке приложения: цитотоксины (энтеротоксины и дерматонекротоксины), мембранотоксины (гемолизины, лейкоцидины), функциональные блокаторы (холероген), эксфолианты и эритрогенины.

по механизму токсического действия:

Экзотоксины с мембрано-повреждающим механизмом действия повышают проницаемость поверхностных мембран, разрушают эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, базофилы и другие клетки. К ним относятся в первую очередь гемолизины и лейкоцидины.

Цитотоксины - блокируют синтез белка на субклеточном уровне (дифтерийный экзотоксин) и переноса электронов по цепи («мышиный» токсин возбудителя чумы),

Функциональные блокаторы - токсины, блокирующие функции определенных тканевых структур. Энтеротоксины холерного вибриона и патогенных грамотрицательных бактерий, воздействуя на аденилатциклазную систему энтероцитов, вызывают выход ионов и воды из тканей в кишечник, что и обусловливает патогенез холеры и других форм диареи. Экзотоксин возбудителя ботулизма подавляет выделение ацетилхолина в нервно-мышечном синапсе и блокирует передачу нервного импульса на мышечное волокно. Механизм действия экзотоксина возбудителя столбняка также связан с торможением передачи синаптических медиаторов (ацетилхолина, норадреналина и других).

Эксфолиатины и эритрогенины - образуются некоторыми штаммами золотистого стафилококка и скарлатинозного стрептококка.

Особым образом проявляют свое действие энтеротоксины, продуцируемые стафилококками. Эти белки обладают свойствами суперантигенов, т. е. антигенов, которые стимулируют синтез излишнего количества Т-лимфоцитов. Последние начинают вырабатывать огромное количество интерлейкина-2, а это и приводит к токсическому эффекту.

Также наиболее простая классификация делит белковые токсины на четыре группы.

А. Нейротоксины действуют на клетки нервной системы.

Б. Энтеротоксины действуют на клетки желудочно-кишечного тракта.

В. Цитотоксины блокируют синтез белка на субклеточном уровне.

Г. Гемолизины повышают проницаемость поверхностной мембраны эритроцитов, вызывая их гемолиз.

Токсигенность микробов определяют по тому же принципу, что и вирулентность. Единицами измерения токсигенности, как и вирулентности, являются минимальная смертельная доза (Dlm) и средняя смертельная доза (LD50).

Для определения Dlm и LD50 фильтрат бульонной культуры разводят стерильным изотоническим раствором хлорида натрия в сотни, тысячи и миллионы раз. Каждую дозу токсина испытывают одновременно на 6—10 животных. Для постановки проб подбирают животных, наиболее чувствительных к исследуемому токсину. Например, дифтерийный токсин титруют на морских свинках, столбнячный токсин—на мышах.

Реакция флоккуляции. В результате взаимодействия токсина или анатоксина с антитоксической сывороткой выпадают хлопья флоккулята. Наиболее интенсивная и ранняя («инициальная») флоккуляция происходит в пробирке, где антиген и антитело содержатся в эквивалентных количествах.

Токсины у бактерий. Экзотоксины и эндотоксины.

Токсины — мощные факторы агрессии, играющие основную роль в патогенезе инфекционного процесса. Бактериальные токсины могут быть секретируемыми (экзотоксин) и несекретируемыми (эндотоксин).

Токсины секретируемые (экзотоксины) по механизму действия делятся на:

Цитотоксины блокируют синтез белка на субклеточном уровне.
Мембранотоксины повышают проницаемость поверхностной мембраны эритроцитов (гемолизин) и лейкоцитов (лейкоцидины), разрушая их.
Функциональные блокаторы - токсины, блокирующие функции определенных тканевых систем.
Энтеротоксины (холероген и др.) активируют аденилатциклазу, что приводит к повышению проницаемости стенки тонкой кишки и повышению выхода жидкости в ее просвет — диарее.
Нейротоксины (тетаноспазмин столбнячной палочки и др.) — токсины, блокирущие передачу нервных импульсов в клетках спинного мозга.
Эксофолиатины и эритрогенины образуются некоторыми штаммами золотистого стафилококка и скарлатинозного стрептококка.

Отдельные участки белковой молекулы этих токсинов имитируют структуры субъединиц гормонов, ферментов, нейромедиаторов макроорганизма и блокируют функциональную активность этих соединений.

Токсины несекретируемые отливаются от секретируемых меньшей специфичностью действия, меньшей токсичностью, большей термостабильностью. Эндотоксины угнетают фагоцитоз, вызывают одышку, диарею, падение сердечной деятельности, понижение температуры тела. Малые дозы эндотоксина могут вызывать обратный эффект.

Эндотоксины активируют комплемент по альтернативному пути.

Многие факторы вирулентности бактерий (адгезия, колонизация, пенптрация, инвазия, подавление неспецифической и иммунной защиты макроорганизма) контролируются хромосомными и плазмидными генами. R - плазмиды детерминируют не только множественнную резистентность к разным антибиотикам, но и их токсигенность.

Токсинообразование детерминируется хромосомными генами или различными плазмидами, содержащими токсины - транспонозы или умеренные фаги. Утрата плазмидных генов не приводит к гибели бактериальной клетки.

Читайте также: