Ključna razlika med endotoksinom in eksotoksinom je, da je endotoksin lipopolisaharid, ki leži znotraj bakterijske celične stene, medtem ko je eksotoksin protein, ki se izloča navzven iz bakterijske celice.
Toksigeneza je proces proizvajanja toksinov s strani patogenih bakterij. To je eden glavnih mehanizmov, ki jih bakterije uporabljajo za povzročanje bolezni. Obstajata dve vrsti bakterijskih toksinov kot endotoksini in eksotoksini. Med endotoksinom in eksotoksinom obstaja strukturna in kemična razlika. Poleg tega različno delujejo na žive organizme. Na splošno so endotoksini lipopolisaharidi, medtem ko so eksotoksini beljakovine.
Kaj je endotoksin?
Endotoksini so lipopolisaharidi, ki jih lahko opazimo v gram-negativnih patogenih bakterijah, kot so Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza in Vibrio cholerae. Pri gramnegativnih bakterijah endotoksin obstaja v zunanji membrani celične stene. Poleg tega bakterije ne bi smele biti v bistvu patogene, da bi imele endotoksine. Ti toksini se sproščajo iz rastočih bakterij ali zaradi delovanja nekaterih antibiotikov ali pri funkciji fagocitne prebave.
Slika 01: Endotoksin
Ta kompleksni lipopolisaharid ima jedro polisaharidne verige, O-specifično polisaharidno stransko verigo in lipidno komponento. V teh lipopolisaharidih je lipidni del (lipid A) toksičen, medtem ko ima polisaharidni del imunogenost. Ker pa niso beljakovine, nimajo encimske funkcije.
Poleg tega so endotoksini manj močni in manj specifični na svojem substratu. Vendar so toplotno stabilni. Zunanja membrana bakterij je neprepustna za velike molekule in hidrofobne molekule ter je zaščitena pred zunanjim okoljem. Zato so endotoksini del te zaščitne funkcije. Pri kolonizaciji ima adhezivno funkcijo na gostitelja. Poleg tega so endotoksini slabi antigeni.
Kaj je eksotoksin?
Eksotoksini so topne beljakovine, ki lahko delujejo kot encimi. Ker je encim, lahko katalizira številne biokemične reakcije in ga je mogoče ponovno uporabiti. Majhna količina eksotoksinov je dovolj za ustvarjanje toksičnosti. Izločajo se v okolico celice med njihovo eksponentno rastjo ali med celično lizo. Zato se eksotoksini štejejo za zunajcelično komponento. Tako gram-negativne kot gram-pozitivne bakterije proizvajajo eksotoksine.
Eksotoksini so bolj strupeni kot endotoksini. Poleg tega so specifični za določene bakterijske seve. Proizvajajo bolezni, specifične samo za ta toksin. Na primer, Clostridium tetani proizvaja tetanusni toksin. Včasih eksotoksini delujejo v zelo oddaljenih regijah, od koder izvirajo z rastjo ali lizo. Eksotoksini lahko uničijo del gostiteljskih celic ali zavrejo njihovo delovanje.
Slika 02: Imunski odziv na eksotoksine
Obstajajo tri vrste eksotoksinov: enterotoksini, nevrotoksini in citotoksini. Njihova imena nakazujejo kraj delovanja. Enterotoksini delujejo na sluznico prebavil, medtem ko nevrotoksini delujejo na delovanje nevronov, citotoksini pa poškodujejo delovanje gostiteljskih celic. Kolera, davica in tetanus so bolezni, ki nastanejo zaradi eksotoksinov. Pravzaprav so eksotoksini zelo antigeni. Zato lahko stimulirajo imunski sistem. S stimulacijo imunskega sistema proizvajajo antitoksine za nevtralizacijo toksina.
Kakšne so podobnosti med endotoksinom in eksotoksinom?
- Tako endotoksin kot eksotoksin sta bakterijska toksina.
- Lahko povzročijo bolezni.
Kakšna je razlika med endotoksinom in eksotoksinom?
Endotoksini so lipopolisaharidi, medtem ko so eksotoksini topne beljakovine, ki jih proizvajajo patogene bakterije. Tako lahko to štejemo za ključno razliko med endotoksinom in eksotoksinom. Na splošno tako gram-negativne kot gram-pozitivne bakterije proizvajajo eksotoksine, medtem ko le gram-negativne bakterije proizvajajo endotoksine. Zato je to tudi razlika med endotoksinom in eksotoksinom. Poleg tega je druga razlika med endotoksinom in eksotoksinom njihova funkcija encimov; endotoksini ne morejo delovati kot encimi, lahko pa eksotoksini delujejo kot encimi.
Poleg tega je glavna strukturna razlika med endotoksinom in eksotoksinom ta, da so endotoksini del zunanje membrane celične stene, medtem ko so eksotoksini zunajcelična komponenta. Poleg tega so endotoksini manj strupeni kot eksotoksini. Poleg tega so eksotoksini specifični za določen bakterijski sev, medtem ko endotoksini niso. Zato je to ena pomembna razlika med endotoksinom in eksotoksinom. Poleg tega eksotoksini niso toplotno stabilni, medtem ko so endotoksini toplotno stabilni. Poleg tega so endotoksini slabi antigeni, medtem ko so eksotoksini zelo antigeni. S stimulacijo imunskega sistema eksotoksini proizvajajo antitoksine za nevtralizacijo toksina, medtem ko endotoksini ne proizvajajo antitoksinov. Torej, to je tudi razlika med endotoksinom in eksotoksinom.
Spodnja infografika povzema razliko med endotoksinom in eksotoksinom.
Povzetek – Endotoksin proti eksotoksinu
Endotoksin in eksotoksin sta dve vrsti toksinov, ki jih proizvajajo bakterije. Ključna razlika med endotoksinom in eksotoksinom je, da je endotoksin lipopolisaharid, medtem ko je eksotoksin beljakovina. Poleg tega so endotoksini toplotno stabilni, medtem ko so eksotoksini toplotno labilni. Poleg tega eksotoksini delujejo kot encimi, medtem ko endotoksini niso. Še pomembneje je, da so endotoksini manj strupeni in manj antigeni kot eksotoksini. Gram-negativne bakterije proizvajajo endotoksine, medtem ko tako gram-negativne kot pozitivne bakterije proizvajajo eksotoksine. To povzema razliko med endotoksinom in eksotoksinom.
