Was ist ein Exotoxin?

Ein Exotoxin ist ein Gift, das von einem Organismus wie einem Pilz, einem Bakterium, einer Alge oder einem Protozoon ausgeschieden wird. Exotoxine sind sehr virulent. Eine sehr kleine Menge kann für einen Wirtsorganismus tödlich sein, und obwohl das Immunsystem das Toxin häufig identifizieren und angreifen kann, breitet sich das Toxin so schnell aus, dass der Wirt keine Gelegenheit hat, sich zu verteidigen. Einige Regierungen haben in der Vergangenheit versucht, Mikroorganismen zu nutzen, die Giftstoffe im Krieg produzieren. Die Entwicklung von waffengeschützten Mikroorganismen führte zur Schaffung eines Vertrags, der die biologische Kriegsführung verbietet, aus Sorge, dass solche Organismen außer Kontrolle geraten könnten.

Einige Organismen scheiden Exotoxine kontinuierlich aus, während andere sie nach Bedarf produzieren, und in einigen Fällen werden sie nur während der Lyse freigesetzt, wenn eine Zelle beim Absterben eines Organismus zerfällt. Es handelt sich normalerweise um Proteine, die mit Proteinen und Enzymen im Körper des Wirts interagieren. Ein Exotoxin kann nach der Art des Gewebes klassifiziert werden, auf das es abzielt, wie z. B. Neurotoxine, die auf Neuronen abzielen, und Enterotoxine, die den Verdauungstrakt angreifen sollen.

Mit einem Exotoxin kann ein Mikroorganismus entfernte Gebiete angreifen, anstatt in direktem Kontakt mit dem Zielgewebe zu sein. Das Exotoxin kann unter Verwendung des körpereigenen Kreislaufsystems als Verabreichungsmethode in die Blutbahn gelangen und sich fortbewegen. Einige sollen bei der Invasion von Bakterien helfen, wie z. B. bei Exotoxinen, die das Gewebe zersetzen, damit Organismen tiefer eindringen können, während andere keine bekannte Funktion haben.

Personen mit Infektionskrankheiten im Zusammenhang mit Exotoxinen sind einem ernsthaften Risiko ausgesetzt. Diese Toxine können zu einem weitverbreiteten Gewebetod führen, der als Nekrose bekannt ist. In einigen Fällen ist eine Amputation erforderlich, um die Ausbreitung der Gewebenekrose zu stoppen und das Leben des Patienten zu retten. Wenn Exotoxine auf gefährdete Organe wie das Gehirn abzielen, kann dies zu bleibenden Schäden führen. Selbst wenn die Infektion des Patienten behandelt werden kann, können aufgrund des durch das Exotoxin verursachten Schadens bleibende Komplikationen auftreten.

Medikamente sind erhältlich, um Menschen mit schweren Pilz-, Bakterien-, Virus- und Protozoeninfektionen zu behandeln. Diese Medikamente sollen die Mikroorganismen abtöten oder deren Fortpflanzung verhindern. Falls verfügbar, können Antitoxine verabreicht werden, um die Auswirkungen von Exotoxinen auszugleichen und die Überlebenschance des Patienten zu erhöhen. Diese Verbindungen werden auf natürliche Weise hergestellt, indem eine Reihe von Organismen einem Patienten mit einer bekannten Infektion verabreicht werden, um den mit dieser Infektion verbundenen Toxinen entgegenzuwirken. Nicht alle Exotoxine haben jedoch ein entsprechendes Antitoxin.