หนึ่งในอาณาจักรแห่งธรรมชาติที่มีชีวิตประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวซึ่งจัดสรรให้กับแผนกแบคทีเรีย สปีชีส์ส่วนใหญ่ผลิตสารประกอบเคมีพิเศษ - สารพิษและสารพิษ บทความนี้จะศึกษาการจำแนกประเภท คุณสมบัติ และอิทธิพลที่มีต่อร่างกายมนุษย์
สารพิษคืออะไร
สาร (ส่วนใหญ่เป็นโปรตีนหรือธรรมชาติของไลโปโพลีแซ็กคาไรด์) ที่เซลล์แบคทีเรียหลั่งออกมาในของเหลวระหว่างเซลล์หลังจากการตายคือสารพิษจากแบคทีเรีย หากสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตที่มีชีวิตผลิตสารพิษเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน ในทางจุลชีววิทยา สารประกอบดังกล่าวจะเรียกว่าเอ็กโซทอกซิน พวกมันมีผลเสียต่อเนื้อเยื่อและอวัยวะของมนุษย์ กล่าวคือ พวกมันจะหยุดการทำงานของกลไกการทำงานของเอนไซม์ในระดับเซลล์ ขัดขวางการเผาผลาญอาหาร เอนโดท็อกซินเป็นพิษที่ส่งผลเสียต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต และความเข้มข้นของมันอาจมีน้อยมาก ในจุลชีววิทยา รู้จักสารประกอบประมาณ 60 ชนิดที่เซลล์แบคทีเรียหลั่งออกมา พิจารณารายละเอียดเพิ่มเติม
ไลโปโพลีแซคคาไรด์ธรรมชาติของสารพิษจากแบคทีเรีย
นักวิทยาศาสตร์พบว่าเอนโดท็อกซินเป็นผลจากเยื่อหุ้มชั้นนอกของแบคทีเรียแกรมลบ เป็นคอมเพล็กซ์ที่ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนและไขมันที่มีปฏิสัมพันธ์กับตัวรับเซลล์บางประเภท สารประกอบดังกล่าวประกอบด้วยสามส่วน: ลิปิด A, โมเลกุลโอลิโกแซ็กคาไรด์ และแอนติเจน เป็นองค์ประกอบแรกที่เข้าสู่กระแสเลือดซึ่งทำให้เกิดผลเสียหายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดพร้อมกับสัญญาณทั้งหมดของพิษรุนแรง: อาการป่วยไข้ hyperthermia รอยโรคของระบบประสาทส่วนกลาง พิษในเลือดจากสารพิษนั้นเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนเกิดภาวะช็อกจากการติดเชื้อในร่างกาย
องค์ประกอบโครงสร้างอื่นที่รวมอยู่ในเอนโดท็อกซินคือโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่มีเฮปโตส – C7H14O7. เมื่อเข้าสู่กระแสเลือด ไดแซ็กคาไรด์ส่วนกลางยังสามารถทำให้เกิดอาการมึนเมาจากร่างกายได้ แต่ในรูปแบบที่รุนแรงกว่าที่ลิปิด A เข้าสู่กระแสเลือด
ผลของอิทธิพลของสารพิษในร่างกายมนุษย์
ผลกระทบจากแบคทีเรียที่เป็นพิษต่อเซลล์ที่พบบ่อยที่สุดคือกลุ่มอาการลิ่มเลือดอุดตันและภาวะช็อกจากการติดเชื้อในกระแสเลือด พยาธิวิทยาประเภทแรกเกิดขึ้นเนื่องจากการเข้าสู่กระแสเลือดของสาร - สารพิษที่ลดการแข็งตัวของเลือด สิ่งนี้นำไปสู่ความเสียหายมากมายต่ออวัยวะที่ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน - เนื้อเยื่อ เช่น ปอด ตับ ไต ในพาเรงคิมาจะมีอาการตกเลือดหลายครั้ง และในกรณีที่รุนแรงอาจมีเลือดออก พยาธิวิทยาอีกประเภทหนึ่งอันเป็นผลมาจากการกระทำของสารพิษจากแบคทีเรียเป็นภาวะช็อก มันนำไปสู่ความบกพร่องของเลือดและการไหลเวียนของน้ำเหลือง ซึ่งผลที่ตามมาคือการละเมิดการขนส่งออกซิเจนและสารอาหารไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่อที่สำคัญ: สมอง ปอด ไต ตับ
บุคคลหนึ่งมีอาการที่คุกคามถึงชีวิตเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เช่น ความดันโลหิตลดลงอย่างรวดเร็ว ภาวะอุณหภูมิเกิน และภาวะหัวใจล้มเหลวเฉียบพลันที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว การแทรกแซงทางการแพทย์อย่างเร่งด่วน (การรักษาด้วยฮอร์โมนและยาปฏิชีวนะ) จะหยุดการทำงานของเอนโดท็อกซินและขับออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว
ลักษณะเด่นของสารพิษ
ก่อนที่จะชี้แจงลักษณะเฉพาะของสารพิษจากแบคทีเรียชนิดนี้ ให้เราระลึกว่าเอนโดท็อกซินเป็นส่วนประกอบหนึ่งของไลเสตผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมลบที่ตายไปแล้ว Exotoxins ถูกสังเคราะห์โดยเซลล์โปรคาริโอตที่มีชีวิต ทั้งแกรมบวกและแกรมลบ ในแง่ของโครงสร้างทางเคมี พวกมันเป็นโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น อาจกล่าวได้ว่าอาการทางคลินิกหลักที่เกิดขึ้นในกระบวนการของโรคติดเชื้อนั้นเกิดจากผลเสียหายของ exotoxins ซึ่งเกิดขึ้นจากการเผาผลาญของแบคทีเรียเอง
การศึกษาทางจุลชีววิทยาได้พิสูจน์แล้วว่าพิษจากแบคทีเรียชนิดนี้มีความรุนแรงสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเอนโดทอกซิน สาเหตุของโรคบาดทะยัก โรคไอกรน โรคคอตีบทำให้เกิดพิษสารที่มีลักษณะเป็นโปรตีน พวกมันทนความร้อนได้และจะถูกทำลายเมื่อถูกความร้อนในช่วง 70 ถึง 95 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12-25 นาที
ประเภทของสารพิษ
การจำแนกประเภทของสารพิษจากแบคทีเรียขึ้นอยู่กับหลักการของผลกระทบต่อโครงสร้างเซลล์ ตัวอย่างเช่น สารพิษจากเมมเบรนมีความโดดเด่น พวกมันทำลายเยื่อหุ้มเซลล์เจ้าบ้านหรือขัดขวางการแพร่และการขนส่งของไอออนผ่านเมมเบรน bilayer นอกจากนี้ยังมีไซโตทอกซิน สิ่งเหล่านี้เป็นพิษที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับไฮยาโลพลาสซึมของเซลล์และขัดขวางการดูดซึมและปฏิกิริยาการสลายที่เกิดขึ้นในการเผาผลาญของเซลล์ สารประกอบอื่น ๆ - สารพิษ "ทำงาน" เช่นเอนไซม์เช่น hyaluronidase (neurominidase) พวกเขาระงับการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์นั่นคือพวกเขาหยุดการผลิต B lymphocytes, monocytes และ macrophages ในต่อมน้ำหลือง ดังนั้นโปรตีเอสจึงทำลายแอนติบอดีป้องกัน และเลซิติเนสจะทำลายเลซิติน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเส้นใยประสาท สิ่งนี้นำไปสู่การละเมิดการนำ bioimpulses และเป็นผลให้การปกคลุมด้วยเส้นของอวัยวะและเนื้อเยื่อลดลง
Cytotoxins สามารถทำหน้าที่เป็นสารซักฟอก ทำลายความสมบูรณ์ของชั้นไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์ของโฮสต์ ยิ่งไปกว่านั้น พวกมันยังสามารถทำลายทั้งเซลล์ส่วนบุคคลของร่างกายและส่วนที่เกี่ยวข้อง - เนื้อเยื่อ ทำให้เกิดเอมีนชีวภาพ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาการเผาผลาญและแสดงคุณสมบัติที่เป็นพิษ
กลไกการออกฤทธิ์ของสารพิษจากแบคทีเรีย
การศึกษาทางจุลชีววิทยาพบว่าเอนโดท็อกซินมีความซับซ้อนโครงสร้างประกอบด้วยศูนย์โมเลกุล 2 แห่ง อันแรกติดพิษเข้ากับตัวรับเซลล์จำเพาะ และตัวที่สองเมื่อแยกเมมเบรนจะเข้าสู่ไฮยาโลพลาสซึมของเซลล์โดยตรง สารพิษขัดขวางปฏิกิริยาการเผาผลาญ: การสังเคราะห์โปรตีนที่เกิดขึ้นในไรโบโซม การสังเคราะห์ ATP ที่ดำเนินการโดยไมโตคอนเดรีย และการจำลองแบบของกรดนิวคลีอิก ความรุนแรงสูงของเปปไทด์จากแบคทีเรียในแง่ของโครงสร้างทางเคมีของโมเลกุลนั้น อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่า loci loci ของสารพิษบางชนิดปลอมแปลงเป็นโครงสร้างเชิงพื้นที่ของสารในเซลล์ เช่น สารสื่อประสาท ฮอร์โมน และเอนไซม์ สิ่งนี้ทำให้สารพิษสามารถ "ข้ามระบบป้องกันเซลล์" และแทรกซึมเข้าไปในไซโตพลาสซึมได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้น เซลล์จึงไม่ติดอาวุธต่อการติดเชื้อแบคทีเรีย เนื่องจากสูญเสียความสามารถในการสร้างสารป้องกัน: อินเตอร์เฟอรอน แกมมาโกลบูลิน แอนติบอดี ควรสังเกตว่าคุณสมบัติของเอนโดทอกซินและเอ็กโซทอกซินมีความคล้ายคลึงกันโดยที่พิษจากแบคทีเรียทั้งสองชนิดออกฤทธิ์ต่อเซลล์เฉพาะของร่างกาย กล่าวคือ มีความจำเพาะสูง