Pengertian Eksotoksin

Eksotoksin adalah zat umumnya labih terhadap panas, beracun berprotein yang dilepaskan oleh beberapa bakteri ke sekitarnya. Sebagian besar eksotoksin diproduksi oleh bakteri Gram-positif. Beberapa bakteri Gram-negatif juga dapat menghasilkan eksotoksin. Eksotoksin adalah zat yang paling mematikan dan beracun yang diketahui; mereka beracun bahkan dalam konsentrasi nanogram per kilogram. Kondisi patogen yang mematikan seperti Botulisme, Difteri, Tetanus, Kolera, Anthrax, Pertusis dll. Disebabkan oleh bakteri eksotoksin.

Toksiigenesis, atau kemampuan untuk menghasilkan racun, adalah mekanisme yang mendasari oleh banyak bakteri patogen menghasilkan penyakit. Pada tingkat kimia, ada dua jenis utama racun bakteri, lipopolisakarida, yang terkait dengan dinding sel bakteri Gram-negatif, dan protein, yang dilepaskan dari sel-sel bakteri dan dapat bertindak pada situs jaringan yang diambil dari situs bakteri pertumbuhan. Toksin terkait sel disebut sebagai endotoksin dan toksin difus ekstraseluler disebut sebagai eksotoksin.

Endotoksin adalah zat terkait sel yang merupakan komponen struktural bakteri. Kebanyakan endotoksin terletak di dalam sel amplop. Dalam konteks artikel ini, endotoksin merujuk secara khusus pada lipopolisakarida (LPS) atau lipooligosakarida (LOS) yang terletak di membran luar bakteri Gram-negatif. Meskipun komponen struktural sel, endotoksin yang larut dapat dilepaskan dari bakteri yang tumbuh atau dari sel yang dilisiskan sebagai hasil dari mekanisme pertahanan inang yang efektif atau oleh aktivitas antibiotik tertentu. Endotoksin umumnya bertindak di sekitar pertumbuhan atau keberadaan bakteri.

Eksotoksin biasanya disekresikan oleh bakteri dan bertindak di lokasi yang dihilangkan dari pertumbuhan bakteri. Namun, dalam beberapa kasus, eksotoksin hanya dilepaskan oleh lisis sel bakteri. Eksotoksin biasanya protein, polipeptida minimal, yang bertindak secara enzimatik atau melalui aksi langsung dengan sel inang dan merangsang berbagai respons inang. Sebagian besar eksotoksin bekerja di lokasi jaringan yang jauh dari titik awal invasi atau pertumbuhan bakteri. Namun, beberapa bakteri eksotoksin bertindak di lokasi kolonisasi patogen dan dapat berperan dalam invasi.

Protein Bakteri

Eksotoksin biasanya disekresikan oleh bakteri hidup selama pertumbuhan eksponensial. Produksi toksin umumnya spesifik untuk spesies bakteri tertentu yang menghasilkan penyakit yang terkait dengan toksin (mis. Hanya Clostridium tetani yang menghasilkan toksin tetanus; hanya Corynebacterium diphtheriae yang menghasilkan toksin difteri). Biasanya, strain bakteri yang mematikan menghasilkan toksin sementara strain nonvirulen tidak, dan toksin merupakan penentu utama virulensi (mis. Tetanus dan diphtheria). Pada suatu waktu, diperkirakan bahwa produksi eksotoksin terbatas terutama untuk bakteri Gram-positif, tetapi jelas bakteri Gram-positif dan Gram-negatif menghasilkan racun protein yang larut.

Biasanya lokasi kerusakan yang disebabkan oleh eksotoksin menunjukkan lokasi untuk aktivitas toksin itu. Istilah-istilah seperti enterotoksin, neurotoksin, leukosidin atau hemolisin adalah istilah deskriptif yang menunjukkan situs target dari beberapa racun protein yang terdefinisi dengan baik. Beberapa racun bakteri yang jelas-jelas menyebabkan kematian hewan dikenal hanya sebagai racun mematikan, dan meskipun jaringan yang terkena dampak dan situs atau substrat target dapat diketahui, mekanisme pasti yang menyebabkan kematian terjadi tidak jelas (misalnya antraks LF ).

Beberapa racun bakteri digunakan sebagai invasin karena mereka bertindak secara lokal untuk mendorong invasi bakteri. Contohnya adalah enzim ekstraseluler yang menurunkan matriks jaringan atau fibrin, memungkinkan bakteri untuk menyebar. Ini termasuk collagenase, hyaluronidase dan streptokinase. Toksin lain, juga dipertimbangkan sebagai invasin, menurunkan komponen membran, seperti fosfolipase dan lesitinase. Racun pembentuk pori yang memasukkan pori ke dalam membran eukariotik juga dianggap sebagai invasin, tetapi mereka akan ditinjau di sini.

Beberapa racun protein memiliki aktivitas sitotoksik yang sangat spesifik (mis., Mereka menyerang tipe sel tertentu). Misalnya, toksin tetanus dan botulinum hanya menyerang neuron. Tetapi beberapa racun (seperti yang dihasilkan oleh stafilokokus, streptokokus, clostridia, dll.) Memiliki aktivitas sitotoksik yang cukup luas dan menyebabkan kematian spesifik berbagai jenis sel atau kerusakan jaringan, yang akhirnya mengakibatkan nekrosis. Racun yang bersifat fosfolipase bekerja dengan cara ini. Ini juga berlaku untuk hemolysins dan leukocidin pembentuk pori.

Racun protein bakteri sangat antigenik. In vivo, antibodi spesifik menetralkan toksisitas eksotoksin bakteri ini (antitoksin). Namun, secara in vitro, antitoksin spesifik mungkin tidak sepenuhnya menghambat aktivitas mereka. Ini menunjukkan bahwa penentu antigenik toksin mungkin berbeda dari bagian aktif molekul protein. Tingkat netralisasi situs aktif dapat tergantung pada jarak dari situs antigenik pada molekul. Namun, karena toksin sepenuhnya dinetralkan in vivo, ini menunjukkan bahwa faktor inang lain harus berperan dalam netralisasi toksin di alam.

Protein eksotoksin secara inheren tidak stabil. Pada saatnya mereka kehilangan sifat toksiknya tetapi mempertahankan sifat antigeniknya. Ini pertama kali ditemukan oleh Ehrlich yang menciptakan istilah “toksoid” untuk produk ini. Toksoid adalah racun detoksifikasi yang mempertahankan antigenisitas dan kapasitas imunisasi mereka. Pembentukan toksoid dapat dipercepat dengan memperlakukan racun dengan berbagai pereaksi termasuk formalin, yodium, pepsin, asam askorbat, keton, dll. Campuran dipertahankan pada 37 derajat pada kisaran pH 6 hingga 9 selama beberapa minggu. Toksoid yang dihasilkan dapat digunakan untuk imunisasi buatan terhadap penyakit yang disebabkan oleh patogen di mana penentu utama virulensi bakteri adalah produksi toksin. Toksoid adalah agen imunisasi yang efektif terhadap difteri dan tetanus yang merupakan bagian dari vaksin DPT (DTP).


Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *