Hva er bakterietoksiner?

Bakterielle giftstoffer er biprodukter produsert av patogene mikrober som har tatt bolig i kroppen. Bakterie kan komme inn i en vert på forskjellige måter, for eksempel inntak av forurenset mat eller vann. Bakterier kan også introduseres gjennom slimhinner, enten ved direkte kontakt med kilden eller som en konsekvens av å puste inn luftbårne bakterier. Hvilken bakterietoksin som frigis, avhenger av arten av invaderende bakterier.

Den cellulære strukturen til bakterien påvirker også hva slags bakterietoksiner som produseres. Mens alle bakterier har enkeltceller, er det en forskjell mellom deres ytre membraner som resulterer i to klassifiseringer av bakterier: Gram-positiv eller Gram-negativ. Denne forskjellen er synlig når den utsettes for en "Gram-flekk", som er en injeksjon av et lilla fargestoff og en påfølgende alkoholvask. Celler som beholder fargestofffargen er Gram-positive; de som ikke gjør det er gramnegative.

Det er flere typer bakterietoksiner som kan infisere menneskekroppen på forskjellige steder. For eksempel er enterotoksiner giftige proteiner som genereres i tarmen. Nevrotoksiner er spesifikt målrettet mot nerveceller. I tillegg kan det produseres visse enzymer som kan svekke metabolsk funksjon. Imidlertid er det to primære grupper av bakterietoksiner som de ovennevnte vanligvis faller inn i når det gjelder mekanisme: eksotoksiner og endotoksiner.

Både gram-positive og gram-negative bakterier produserer eksotoksiner, hvorav noen er ganske giftige. For eksempel er stivkrampe forårsaket av et bakterietoksin produsert av Clostridium tetani som fungerer som et neurotoksin. Generelt avhenger alvorlighetsgraden av symptomer og restitusjonshastighet av hvordan infeksjonen oppstår. Det er imidlertid slått fast at bare en liten mengde av det rene toksinet vil være dødelig. Heldigvis kan denne bakterien, så vel som andre eksotoksiner, tilpasses for å produsere forebyggende vaksiner.

Endotoksiner frigjøres av gramnegative bakterier. Til å begynne med er de ikke så aggressivt giftige som eksotoksiner på grunn av det faktum at de stort sett forblir inne i celleveggene til bakterier. Når disse cellene fullfører livssyklusen og dør, øker imidlertid sirkulasjonsvolumet av dette toksinet. I tillegg kan de ikke brukes til å lage vaksiner.

Normalt prøver kroppen å eliminere bakterietoksiner før de kan forårsake skade. Immunsystemet er den første forsvarslinjen, men det kan bli overveldet av frekvensen av bakteriell replikasjon. Faktisk er betennelse en indikasjon på at bakteriell gjengroing forekommer. I dette tilfellet vil immunforsvaret gjøre det nest beste - flytte bakteriene ut av veien. Vanligvis er fettceller de valgte lagringsstedene, noe som kan føre til dannelse av cyster og svulster.

Uten inngrep kan bakterietoksiner til slutt samle seg til det punktet der de beveger seg ut av fettcellene og inn i andre vev i kroppen. Denne prosessen kan ta år å utfolde seg, men en degenerativ sykdom er ofte sluttresultatet. Faktisk er mange aldersrelaterte tilstander og metabolske forstyrrelser assosiert med den langsiktige oppbyggingen av disse giftstoffene, inkludert hjertesykdommer, kreft, leddgikt og diabetes.