Põhiline erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel on see, et endotoksiin on lipopolüsahhariid, mis asub bakteriraku seinas, samas kui eksotoksiin on valk, mis eritub bakteriraku välisküljele.
Toksigenees on toksiinide tootmise protsess patogeensete bakterite poolt. See on üks peamisi mehhanisme, mida bakterid kasutavad haiguste tekitamiseks. Bakteriaalseid toksiine on kahte tüüpi: endotoksiinid ja eksotoksiinid. Endotoksiinil ja eksotoksiinil on erinevus nii struktuurselt kui ka keemiliselt. Lisaks toimivad nad elusorganismidele erinev alt. Üldiselt on endotoksiinid lipopolüsahhariidid, eksotoksiinid aga valgud.
Mis on endotoksiin?
Endotoksiinid on lipopolüsahhariidid, mida võib näha gramnegatiivsetes patogeensetes bakterites, nagu Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza ja Vibrio cholerae. Gramnegatiivsete bakterite puhul esineb endotoksiin rakuseina välismembraanis. Pealegi ei tohiks bakterid olla endotoksiinide omamiseks põhiolemuselt patogeensed. Need toksiinid vabanevad kasvavatest bakteritest või teatud antibiootikumide toimel või fagotsütaarse seedimise tõttu.
Joonis 01: Endotoksiin
Sellel komplekssel lipopolüsahhariidil on tuumpolüsahhariidahel, O-spetsiifiline polüsahhariidi kõrvalahel ja lipiidkomponent. Nendes lipopolüsahhariidides on lipiidide osa (lipiid A) toksilisus, polüsahhariidi osa aga immunogeenne. Kuna need aga ei ole valgud, ei ole neil ensümaatilist funktsiooni.
Lisaks on endotoksiinid vähem tugevatoimelised ja vähem spetsiifilised nende substraadil. Kuid need on kuumakindlad. Bakterite välismembraan ei lase läbi suuri molekule ja hüdrofoobseid molekule ning on kaitstud väliskeskkonna eest. Seega on endotoksiinid selle kaitsefunktsiooni osa. Sellel on koloniseerimisel peremeesorganismile kleepuv funktsioon. Lisaks on endotoksiinid kehvad antigeenid.
Mis on eksotoksiin?
Eksotoksiinid on lahustuvad valgud, mis võivad toimida ensüümidena. Olles ensüüm, võib see katalüüsida paljusid biokeemilisi reaktsioone ja on korduvkasutatav. Toksilisuse tekitamiseks piisab väikesest kogusest eksotoksiinidest. Need erituvad ümbritsevasse rakku eksponentsiaalse kasvu või raku lüüsi ajal. Seetõttu peetakse eksotoksiine rakuväliseks komponendiks. Nii gramnegatiivsed kui ka grampositiivsed bakterid toodavad eksotoksiine.
Eksotoksiinid on mürgisemad kui endotoksiinid. Lisaks on need spetsiifilised teatud bakteritüvedele. Nad toodavad ainult sellele toksiinile spetsiifilisi haigusi. Näiteks Clostridium tetani toodab teetanuse toksiini. Mõnikord toimivad eksotoksiinid väga kaugetes piirkondades, kust nad kasvu või lüüsi teel pärinevad. Eksotoksiinid võivad hävitada osa peremeesrakkudest või pärssida nende funktsiooni.
Joonis 02: immuunvastus eksotoksiinidele
Eksotoksiine on kolme tüüpi: enterotoksiinid, neurotoksiinid ja tsütotoksiinid. Nende nimed viitavad tegevuskohale. Enterotoksiinid toimivad seedetrakti limaskestale, neurotoksiinid aga neuronite talitlusele ja tsütotoksiinid kahjustavad peremeesrakkude talitlust. Koolera, difteeria ja teetanus on haigused, mis tekivad eksotoksiinide tõttu. Tegelikult on eksotoksiinid väga antigeensed. Seetõttu võivad nad immuunsüsteemi stimuleerida. Immuunsüsteemi stimuleerides toodavad nad toksiini neutraliseerimiseks antitoksiine.
Millised on endotoksiini ja eksotoksiini sarnasused?
- Nii endotoksiin kui ka eksotoksiin on bakteriaalsed toksiinid.
- Nad on võimelised tekitama haigusi.
Mis vahe on endotoksiinil ja eksotoksiinil?
Endotoksiinid on lipopolüsahhariidid, eksotoksiinid aga lahustuvad valgud, mida toodavad patogeensed bakterid. Seega võime seda pidada peamiseks erinevuseks endotoksiini ja eksotoksiini vahel. Üldiselt toodavad nii gramnegatiivsed kui ka grampositiivsed bakterid eksotoksiine, samas kui ainult gramnegatiivsed bakterid toodavad endotoksiine. Seetõttu on see ka erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel. Veel üks erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel on nende funktsioon ensüümidena; endotoksiinid ei saa toimida ensüümidena, kuid eksotoksiinid võivad toimida ensüümidena.
Lisaks on peamine struktuurne erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel see, et endotoksiinid on rakuseina välismembraani osa, samas kui eksotoksiinid on rakuväline komponent. Samuti on endotoksiinid vähem toksilised kui eksotoksiinid. Lisaks on eksotoksiinid spetsiifilised konkreetsele bakteritüvele, samas kui endotoksiinid mitte. Seetõttu on see üks oluline erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel. Pealegi ei ole eksotoksiinid kuumakindlad, samas kui endotoksiinid on kuumakindlad. Lisaks on endotoksiinid halvad antigeenid, samas kui eksotoksiinid on väga antigeensed. Stimuleerides immuunsüsteemi, toodavad eksotoksiinid toksiini neutraliseerimiseks antitoksiine, samas kui endotoksiinid ei tooda antitoksiine. Niisiis, see on ka erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel.
Allpool infograafikat võetakse kokku endotoksiini ja eksotoksiini erinevus.
Kokkuvõte – endotoksiin vs eksotoksiin
Endotoksiin ja eksotoksiin on kahte tüüpi bakterite toodetud toksiine. Peamine erinevus endotoksiini ja eksotoksiini vahel on see, et endotoksiin on lipopolüsahhariid, eksotoksiin aga valk. Lisaks on endotoksiinid kuumakindlad, samas kui eksotoksiinid on kuumuslabiilsed. Lisaks toimivad eksotoksiinid ensüümidena, endotoksiinid aga mitte. Veelgi olulisem on see, et endotoksiinid on vähem toksilised ja vähem antigeensed kui eksotoksiinid. Gramnegatiivsed bakterid toodavad endotoksiine, samas kui nii gramnegatiivsed kui ka positiivsed bakterid toodavad eksotoksiine. See võtab kokku erinevuse endotoksiini ja eksotoksiini vahel.
