Klíčový rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem je ten, že endotoxin je lipopolysacharid, který leží uvnitř bakteriální buněčné stěny, zatímco exotoxin je protein, který se vylučuje ven z bakteriální buňky.
Toxigeneze je proces produkce toxinů patogenními bakteriemi. Je to jeden z hlavních mechanismů, které bakterie používají k vyvolání nemocí. Existují dva typy bakteriálních toxinů jako endotoxiny a exotoxiny. Mezi endotoxinem a exotoxinem je rozdíl strukturálně i chemicky. Kromě toho působí odlišně na živé organismy. Obecně jsou endotoxiny lipopolysacharidy, zatímco exotoxiny jsou proteiny.
Co je endotoxin?
Endotoxiny jsou lipopolysacharidy, které lze pozorovat u gramnegativních patogenních bakterií, jako jsou Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza a Vibrio cholerae. U gramnegativních bakterií existuje endotoxin ve vnější membráně buněčné stěny. Kromě toho by bakterie neměly být v podstatě patogenní, aby měly endotoxiny. Tyto toxiny se uvolňují z rostoucích bakterií nebo se uvolňují v důsledku působení určitých antibiotik nebo při fagocytárním trávení.
Obrázek 01: Endotoxin
Tento komplexní lipopolysacharid má základní polysacharidový řetězec, O-specifický polysacharidový postranní řetězec a lipidovou složku. V těchto lipopolysacharidech má lipidová část (lipid A) toxicitu, zatímco polysacharidová část má imunogenicitu. Protože se však nejedná o proteiny, nemají enzymatickou funkci.
Kromě toho jsou endotoxiny méně účinné a méně specifické pro svůj substrát. Jsou však tepelně stabilní. Vnější membrána bakterií je nepropustná pro velké molekuly a hydrofobní molekuly a je chráněna před vnějším prostředím. Endotoxiny jsou tedy součástí této ochranné funkce. Při kolonizaci má na hostitele adhezivní funkci. Kromě toho jsou endotoxiny špatnými antigeny.
Co je to exotoxin?
Exotoxiny jsou rozpustné proteiny, které mohou fungovat jako enzymy. Jako enzym může katalyzovat mnoho biochemických reakcí a je znovu použitelný. Ke vzniku toxicity stačí malé množství exotoxinů. Jsou vylučovány do okolních buněk během jejich exponenciálního růstu nebo během buněčné lýzy. Proto jsou exotoxiny považovány za extracelulární složku. Gramnegativní i grampozitivní bakterie produkují exotoxiny.
Exotoxiny jsou toxičtější než endotoxiny. Kromě toho jsou specifické pro určité bakteriální kmeny. Produkují nemoci specifické pouze pro tento toxin. Například Clostridium tetani produkují tetanový toxin. Někdy exotoxiny působí ve velmi vzdálených oblastech, odkud pocházejí růstem nebo lýzou. Exotoxiny mohou zničit část hostitelských buněk nebo inhibovat jejich funkci.
Obrázek 02: Imunitní odpověď na exotoxiny
Existují tři typy exotoxinů: enterotoxiny, neurotoxiny a cytotoxiny. Jejich jména naznačují místo působení. Enterotoxiny působí na výstelku gastrointestinálního traktu, neurotoxiny působí na funkci neuronů a cytotoxiny poškozují fungování hostitelských buněk. Cholera, záškrt a tetanus jsou onemocnění, která vznikají v důsledku exotoxinů. Ve skutečnosti jsou exotoxiny vysoce antigenní. Mohou tedy stimulovat imunitní systém. Stimulací imunitního systému produkují antitoxiny, které toxin neutralizují.
Jaké jsou podobnosti mezi endotoxinem a exotoxinem?
- Endotoxin i exotoxin jsou bakteriální toxiny.
- Jsou schopni způsobit nemoci.
Jaký je rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem?
Endotoxiny jsou lipopolysacharidy, zatímco exotoxiny jsou rozpustné proteiny produkované patogenními bakteriemi. Můžeme to tedy považovat za klíčový rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem. Obecně platí, že jak gramnegativní, tak grampozitivní bakterie produkují exotoxiny, zatímco pouze gramnegativní bakterie produkují endotoxiny. Proto je to také rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem. Dalším rozdílem mezi endotoxinem a exotoxinem je jejich funkce jako enzymů; endotoxiny nemohou fungovat jako enzymy, ale exotoxiny mohou fungovat jako enzymy.
Hlavní strukturální rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem je navíc v tom, že endotoxiny jsou součástí vnější membrány buněčné stěny, zatímco exotoxiny jsou extracelulární složkou. Endotoxiny jsou také méně toxické než exotoxiny. Kromě toho jsou exotoxiny specifické pro konkrétní bakteriální kmen, zatímco endotoxiny nikoliv. Proto je to jeden významný rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem. Kromě toho exotoxiny nejsou tepelně stabilní, zatímco endotoxiny jsou tepelně stabilní. Kromě toho jsou endotoxiny slabými antigeny, zatímco exotoxiny jsou vysoce antigenní. Stimulací imunitního systému exotoxiny produkují antitoxiny k neutralizaci toxinu, zatímco endotoxiny neprodukují antitoxiny. To je také rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem.
Shrnutí – Endotoxin vs Exotoxin
Endotoxin a exotoxin jsou dva typy toxinů produkovaných bakteriemi. Klíčový rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem je v tom, že endotoxin je lipopolysacharid, zatímco exotoxin je protein. Kromě toho jsou endotoxiny tepelně stabilní, zatímco exotoxiny jsou tepelně labilní. Kromě toho exotoxiny působí jako enzymy, zatímco endotoxiny nikoli. Ještě důležitější je, že endotoxiny jsou méně toxické a méně antigenní než exotoxiny. Gram-negativní bakterie produkují endotoxiny, zatímco gram-negativní i pozitivní bakterie produkují exotoxiny. Toto shrnuje rozdíl mezi endotoxinem a exotoxinem.
