Um dos reinos da natureza viva inclui organismos vivos unicelulares, alocados ao departamento de Bactérias. A maioria de suas espécies produz compostos químicos especiais - exotoxinas e endotoxinas. Sua classificação, propriedades e influência no corpo humano serão estudadas neste artigo.
O que são toxinas
Substâncias (principalmente de natureza proteica ou lipopolissacarídica) secretadas por uma célula bacteriana no fluido intercelular após sua morte são endotoxinas bacterianas. Se um organismo procariótico vivo produz substâncias tóxicas na célula hospedeira, em microbiologia esses compostos são chamados de exotoxinas. Eles têm um efeito destrutivo nos tecidos e órgãos humanos, a saber: eles inativam o aparelho enzimático no nível celular, interrompem o metabolismo. A endotoxina é um veneno que tem um efeito prejudicial nas células vivas, e sua concentração pode ser muito pequena. Em microbiologia, são conhecidos cerca de 60 compostos secretados por células bacterianas. Considere-os com mais detalhes.
Natureza lipopolissacarídica de venenos bacterianos
Os cientistas descobriram que a endotoxina é um produto de clivagem da membrana externa de bactérias Gram-negativas. É um complexo constituído por um complexo de hidratos de carbono e lípidos que interage com um tipo específico de receptor celular. Esse composto consiste em três partes: lipídio A, uma molécula de oligossacarídeo e um antígeno. É o primeiro componente, entrando na corrente sanguínea, que causa o maior efeito nocivo, acompanhado de todos os sinais de intoxicação grave: sintomas dispépticos, hipertermia, lesões do sistema nervoso central. O envenenamento do sangue com endotoxinas ocorre tão rapidamente que o choque séptico se desenvolve no corpo.
Outro elemento estrutural incluído na endotoxina é um oligossacarídeo contendo heptose – C7H14O7. Entrando na corrente sanguínea, o dissacarídeo central também pode causar intoxicação do corpo, mas de forma mais branda do que se o lipídio A entrar na corrente sanguínea.
Consequências da influência das endotoxinas no corpo humano
Os efeitos mais comuns dos venenos bacterianos nas células são a síndrome trombo-hemorrágica e o choque séptico. O primeiro tipo de patologia ocorre devido à entrada no sangue de substâncias - toxinas que reduzem sua coagulabilidade. Isso leva a inúmeros danos aos órgãos constituídos por tecido conjuntivo - o parênquima, como, por exemplo, os pulmões, fígado, rins. Em seu parênquima, ocorrem múltiplas hemorragias e, em casos graves, sangramento. Outro tipo de patologiaresultante da ação de venenos bacterianos é o choque séptico. Isso leva a uma circulação sanguínea e linfática prejudicada, cujas consequências são violações do transporte de oxigênio e nutrientes para órgãos e tecidos vitais: cérebro, pulmões, rins, fígado.
Uma pessoa tem um aumento acentuado nos sintomas de risco de vida, como uma queda rápida da pressão arterial, hipertermia e insuficiência cardiovascular aguda em rápido desenvolvimento. A intervenção médica urgente (terapia hormonal e antibiótica) interrompe a ação da endotoxina e a remove rapidamente do corpo.
Características distintivas das exotoxinas
Antes de esclarecer as especificidades desse tipo de veneno bacteriano, lembremos que a endotoxina é um dos componentes do lisado da parede celular de uma bactéria gram-negativa morta. As exotoxinas são sintetizadas por células procarióticas vivas, tanto Gram-positivas quanto Gram-negativas. Em termos de estrutura química, são exclusivamente proteínas com um pequeno peso molecular. Pode-se dizer que as principais manifestações clínicas que ocorrem no processo de doenças infecciosas são causadas justamente pelo efeito nocivo das exotoxinas, que se formam como resultado do metabolismo da própria bactéria.
Estudos microbiológicos comprovaram uma maior virulência desse tipo de veneno bacteriano em relação às endotoxinas. Os agentes causadores do tétano, coqueluche, difteria produzemsubstâncias de natureza proteica. Eles têm termolabilidade e são destruídos quando aquecidos na faixa de 70 a 95 graus Celsius por 12-25 minutos.
Tipos de exotoxinas
A classificação deste tipo de venenos bacterianos baseia-se no princípio do seu efeito nas estruturas celulares. Por exemplo, as toxinas da membrana são distinguidas, elas destroem a membrana da célula hospedeira ou interrompem a difusão e o transporte ativo de íons que passam pela bicamada da membrana. Existem também citotoxinas. São venenos que atuam no hialoplasma da célula e atrapalham as reações de assimilação e dissimilação que ocorrem no metabolismo celular. Outros compostos - venenos "funcionam" como enzimas, por exemplo, hialuronidase (neurominidase). Eles suprimem o trabalho do sistema imunológico humano, ou seja, inativam a produção de linfócitos B, monócitos e macrófagos nos linfonodos. Assim, as proteases destroem os anticorpos protetores e a lecitinase quebra a lecitina, que faz parte das fibras nervosas. Isso leva a uma violação da condução de bioimpulsos e, como resultado, a uma diminuição na inervação de órgãos e tecidos.
As citotoxinas podem atuar como detergentes, destruindo a integridade da camada lipídica da membrana da célula hospedeira. Além disso, são capazes de destruir tanto células individuais do corpo quanto seus associados - tecidos, causando a formação de aminas biogênicas, que são produtos de reações metabólicas e exibem propriedades tóxicas.
Mecanismo de ação de venenos bacterianos
Estudos microbiológicos estabeleceram que a endotoxina é um complexoestrutura contendo 2 centros moleculares. O primeiro liga uma substância venenosa a um receptor celular específico e o segundo, dividindo sua membrana, entra diretamente no hialoplasma da célula. Nele, a toxina bloqueia reações metabólicas: biossíntese de proteínas que ocorre nos ribossomos, síntese de ATP realizada pelas mitocôndrias e replicação de ácidos nucleicos. A alta virulência dos peptídeos bacterianos, em termos da estrutura química de suas moléculas, é explicada pelo fato de alguns loci de toxinas se mascararem como a estrutura espacial de substâncias na célula, como neurotransmissores, hormônios e enzimas. Isso permite que a toxina “contorne o sistema de defesa celular” e penetre rapidamente em seu citoplasma. Assim, a célula fica desarmada contra uma infecção bacteriana, pois perde a capacidade de formar suas próprias substâncias protetoras: interferon, gamaglobulinas, anticorpos. Ress alta-se que as propriedades das endotoxinas e exotoxinas são semelhantes, pois ambos os tipos de venenos bacterianos atuam em células específicas do corpo, ou seja, possuem alta especificidade.