L'un des règnes de la nature vivante comprend des organismes vivants unicellulaires, attribués au département des Bactéries. La plupart de leurs espèces produisent des composés chimiques spéciaux - des exotoxines et des endotoxines. Leur classification, leurs propriétés et leur influence sur le corps humain seront étudiées dans cet article.
Que sont les toxines
Les substances (principalement de nature protéique ou lipopolysaccharidique) sécrétées par une cellule bactérienne dans le liquide intercellulaire après sa mort sont des endotoxines bactériennes. Si un organisme procaryote vivant produit des substances toxiques dans la cellule hôte, alors en microbiologie, ces composés sont appelés exotoxines. Ils ont un effet destructeur sur les tissus et organes humains, à savoir: ils inactivent l'appareil enzymatique au niveau cellulaire, perturbent le métabolisme. L'endotoxine est un poison qui a un effet néfaste sur les cellules vivantes et sa concentration peut être très faible. En microbiologie, une soixantaine de composés sécrétés par les cellules bactériennes sont connus. Considérez-les plus en détail.
La nature lipopolysaccharidique des poisons bactériens
Les scientifiques ont découvert que l'endotoxine est un produit de clivage de la membrane externe des bactéries Gram-négatives. Il s'agit d'un complexe composé d'un glucide complexe et d'un lipide qui interagit avec un type spécifique de récepteur cellulaire. Un tel composé se compose de trois parties: le lipide A, une molécule d'oligosaccharide et un antigène. C'est le premier composant, entrant dans la circulation sanguine, qui provoque le plus grand effet néfaste, accompagné de tous les signes d'intoxication grave: symptômes dyspeptiques, hyperthermie, lésions du système nerveux central. L'empoisonnement du sang par les endotoxines se produit si rapidement qu'un choc septique se développe dans le corps.
Un autre élément structurel inclus dans l'endotoxine est un oligosaccharide contenant de l'heptose - C7H14O7. En pénétrant dans la circulation sanguine, le disaccharide central peut également provoquer une intoxication de l'organisme, mais sous une forme plus douce que si le lipide A pénètre dans la circulation sanguine.
Conséquences de l'influence des endotoxines sur le corps humain
Les effets les plus courants des poisons bactériens sur les cellules sont le syndrome thrombohémorragique et le choc septique. Le premier type de pathologie est dû à l'entrée dans le sang de substances - des toxines qui réduisent sa coagulabilité. Cela entraîne de nombreux dommages aux organes constitués de tissu conjonctif - le parenchyme, tels que, par exemple, les poumons, le foie, les reins. Dans leur parenchyme, de multiples hémorragies se produisent et, dans les cas graves, des saignements. Un autre type de pathologierésultant de l'action des poisons bactériens est le choc septique. Elle entraîne une altération de la circulation sanguine et lymphatique, dont les conséquences sont des violations du transport de l'oxygène et des nutriments vers les organes et tissus vitaux: cerveau, poumons, reins, foie.
Une personne présente une forte augmentation des symptômes potentiellement mortels, tels qu'une chute rapide de la tension artérielle, une hyperthermie et une insuffisance cardiovasculaire aiguë qui se développe rapidement. Une intervention médicale urgente (hormonothérapie et antibiothérapie) arrête l'action de l'endotoxine et l'élimine rapidement du corps.
Caractéristiques distinctives des exotoxines
Avant de préciser les spécificités de ce type de poisons bactériens, rappelons que l'endotoxine est l'un des composants du lysat de la paroi cellulaire d'une bactérie gram-négative morte. Les exotoxines sont synthétisées par des cellules procaryotes vivantes, à la fois Gram-positives et Gram-négatives. En termes de structure chimique, ce sont exclusivement des protéines de faible poids moléculaire. On peut dire que les principales manifestations cliniques qui se produisent dans le processus des maladies infectieuses sont causées précisément par l'effet néfaste des exotoxines, qui se forment à la suite du métabolisme de la bactérie elle-même.
Des études microbiologiques ont prouvé une virulence plus élevée de ce type de poisons bactériens par rapport aux endotoxines. Les agents responsables du tétanos, de la coqueluche, de la diphtérie produisent des poisonssubstances de nature protéique. Ils ont une thermolabilité et sont détruits lorsqu'ils sont chauffés entre 70 et 95 degrés Celsius pendant 12 à 25 minutes.
Types d'exotoxines
La classification de ce type de poisons bactériens est basée sur le principe de leur effet sur les structures cellulaires. Par exemple, on distingue les toxines membranaires, elles détruisent la membrane de la cellule hôte ou perturbent la diffusion et le transport actif des ions traversant la bicouche membranaire. Il existe également des cytotoxines. Ce sont des poisons qui agissent sur l'hyaloplasme de la cellule et perturbent les réactions d'assimilation et de dissimilation qui se produisent dans le métabolisme cellulaire. D'autres composés - les poisons "fonctionnent" comme des enzymes, par exemple la hyaluronidase (neurominidase). Ils suppriment le travail du système immunitaire humain, c'est-à-dire qu'ils inactivent la production de lymphocytes B, de monocytes et de macrophages dans les ganglions lymphatiques. Ainsi, les protéases détruisent les anticorps protecteurs et la lécithinase décompose la lécithine, qui fait partie des fibres nerveuses. Cela conduit à une violation de la conduction des bioimpulsions et, par conséquent, à une diminution de l'innervation des organes et des tissus.
Les cytotoxines peuvent agir comme des détergents, détruisant l'intégrité de la couche lipidique de la membrane de la cellule hôte. De plus, ils sont capables de détruire à la fois les cellules individuelles du corps et leurs associés - les tissus, provoquant la formation d'amines biogènes, qui sont des produits de réactions métaboliques et présentent des propriétés toxiques.
Mécanisme d'action des poisons bactériens
Des études microbiologiques ont établi que l'endotoxine est un complexestructure contenant 2 centres moléculaires. Le premier attache une substance toxique à un récepteur cellulaire spécifique et le second, en divisant sa membrane, pénètre directement dans l'hyaloplasme cellulaire. Dans celui-ci, la toxine bloque les réactions métaboliques: biosynthèse des protéines se produisant dans les ribosomes, synthèse d'ATP effectuée par les mitochondries et réplication des acides nucléiques. La virulence élevée des peptides bactériens, en termes de structure chimique de leurs molécules, s'explique par le fait que certains loci de toxines se font passer pour la structure spatiale de substances dans la cellule, telles que les neurotransmetteurs, les hormones et les enzymes. Cela permet à la toxine de "contourner le système de défense cellulaire" et de pénétrer rapidement dans son cytoplasme. Ainsi, la cellule est désarmée contre une infection bactérienne, car elle perd la capacité de former ses propres substances protectrices: interféron, gammaglobulines, anticorps. Il convient de noter que les propriétés des endotoxines et des exotoxines sont similaires en ce que les deux types de poisons bactériens agissent sur des cellules spécifiques du corps, c'est-à-dire qu'ils ont une spécificité élevée.
