Wat zijn bacteriële toxines?
Bacteriële toxines zijn bijproducten die worden geproduceerd door pathogene microben die zich in het lichaam hebben gevestigd. Bacterie kan op verschillende manieren een gastheer binnendringen, zoals het consumeren van besmet voedsel of water. Bacteriën kunnen ook worden ingebracht via slijmvliezen, hetzij door direct contact met de bron of als gevolg van het inademen van bacteriën in de lucht. Het type bacteriële toxines dat vrijkomt, is afhankelijk van de soort binnendringende bacteriën.
De cellulaire structuur van bacteriën beïnvloedt ook welke soorten bacteriële toxines worden geproduceerd. Hoewel alle bacteriën afzonderlijke cellen hebben, is er een verschil tussen hun buitenmembranen dat resulteert in twee classificaties van bacteriën: grampositief of gramnegatief. Dit onderscheid is zichtbaar wanneer het wordt onderworpen aan een "Gram-vlek", wat een injectie van een paarse kleurstof is en een daaropvolgende wasbeurt met alcohol. Cellen die de kleurstof behouden zijn grampositief; die welke niet Gram-negatief zijn.
Er zijn verschillende soorten bacteriële toxines die het menselijk lichaam op verschillende locaties kunnen infecteren. Enterotoxines zijn bijvoorbeeld toxische eiwitten die in de darmen worden gegenereerd. Neurotoxinen richten zich specifiek op zenuwcellen. Bovendien kunnen bepaalde enzymen worden geproduceerd die de metabole werking kunnen beïnvloeden. Er zijn echter twee primaire groepen bacteriële toxines die hierboven in het algemeen vallen in termen van mechanisme: exotoxines en endotoxines.
Zowel grampositieve als gramnegatieve bacteriën produceren exotoxinen, waarvan sommige behoorlijk giftig zijn. Tetanus wordt bijvoorbeeld veroorzaakt door een bacteriële toxine geproduceerd door Clostridium tetani die werkt als een neurotoxine. Over het algemeen hangt de ernst van de symptomen en de snelheid van herstel af van hoe de infectie optreedt. Er is echter vastgesteld dat slechts een kleine hoeveelheid van het zuivere toxine fataal zal zijn. Gelukkig kunnen deze bacteriën, evenals andere exotoxinen, worden aangepast om preventieve vaccins te produceren.
Endotoxinen worden vrijgegeven door gramnegatieve bacteriën. In het begin zijn ze niet zo agressief giftig als exotoxinen vanwege het feit dat ze grotendeels in de celwanden van bacteriën blijven. Naarmate deze cellen echter hun levenscyclus voltooien en sterven, neemt het circulerende volume van deze toxine toe. Bovendien kunnen ze niet worden gebruikt om vaccins te maken.
Normaal gesproken probeert het lichaam bacteriële gifstoffen te verwijderen voordat ze schade kunnen aanrichten. Het immuunsysteem is de eerste verdedigingslinie, maar het kan overweldigd raken door de snelheid van bacteriële replicatie. In feite is ontsteking een indicatie dat bacteriële overgroei optreedt. In dit geval zal het immuunsysteem het volgende beste ding doen - de bacteriën uit de weg zetten. Meestal zijn vetcellen de geselecteerde opslagplaatsen, die kunnen leiden tot de vorming van cysten en tumoren.
Zonder interventie kunnen bacteriële toxines zich uiteindelijk ophopen tot het punt waarop ze uit vetcellen en in andere weefsels van het lichaam komen. Dit proces kan jaren duren voordat het zich ontvouwt, maar een degeneratieve ziekte is vaak het eindresultaat. In feite zijn veel leeftijdsgebonden aandoeningen en metabole stoornissen geassocieerd met de opbouw van deze toxines op lange termijn, waaronder hartaandoeningen, kanker, artritis en diabetes.