Nøkkelforskjellen mellom endotoksin og eksotoksin er at endotoksinet er et lipopolysakkarid som ligger innenfor bakteriecelleveggen mens eksotoksin er et protein som skiller ut til utsiden av bakteriecellen.
Toksigenese er prosessen med å produsere giftstoffer av patogene bakterier. Det er en av hovedmekanismene bakterier bruker for å forårsake sykdommer. Det er to typer bakterielle toksiner som endotoksiner og eksotoksiner. Det er en forskjell mellom endotoksin og eksotoksin både strukturelt og kjemisk. Videre virker de forskjellig på levende organismer. Generelt er endotoksiner lipopolysakkarider mens eksotoksiner er proteiner.
Hva er endotoksin?
Endotoksiner er lipopolysakkarider, som kan sees i gramnegative patogene bakterier som Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza og Vibrio cholerae. I gram-negative bakterier finnes endotoksin i den ytre membranen av celleveggen. Dessuten bør ikke bakterier i det vesentlige være patogene for å ha endotoksiner. Disse giftstoffene frigjøres fra voksende bakterier eller frigjøres på grunn av aktiviteten til visse antibiotika, eller ved funksjon av fagocytisk fordøyelse.
Figur 01: Endotoksin
Dette komplekse lipopolysakkaridet har en kjernepolysakkaridkjede, O-spesifikk polysakkaridsidekjede og en lipidkomponent. I disse lipopolysakkaridene har lipiddelen (Lipid A) toksisiteten mens polysakkariddelen har immunogenisiteten. Men siden de ikke er proteiner, har de ingen enzymatisk funksjon.
I tillegg er endotoksiner mindre potente og mindre spesifikke på underlaget. Men de er varmestabile. Den ytre membranen til bakterier er ugjennomtrengelig for store molekyler og hydrofobe molekyler og er beskyttet mot det ytre miljø. Derfor er endotoksiner en del av denne beskyttende funksjonen. Den har en klebende funksjon på en vert ved kolonisering. Videre er endotoksiner dårlige antigener.
Hva er eksotoksin?
Eksotoksiner er løselige proteiner som kan fungere som enzymer. Som et enzym kan det katalysere mange biokjemiske reaksjoner, og det er gjenbrukbart. En liten mengde eksotoksiner er nok til å generere toksisitet. De skilles ut til cellen rundt under eksponentiell vekst eller under cellelyse. Derfor betraktes eksotoksiner som en ekstracellulær komponent. Både gram-negative og gram-positive bakterier produserer eksotoksiner.
Eksotoksiner er mer giftige enn endotoksiner. Videre er de spesifikke for visse bakteriestammer. De produserer kun sykdommer som er spesifikke for det toksinet. For eksempel produserer Clostridium tetani tetanustoksin. Noen ganger virker eksotoksiner i svært avsidesliggende områder der de kommer fra ved vekst eller lysis. Eksotoksiner kan ødelegge en del av vertscellene eller hemme deres funksjon.
Figur 02: Immunrespons mot eksotoksiner
Det finnes tre typer eksotoksiner: enterotoksiner, nevrotoksiner og cellegift. Navnene deres gir en indikasjon på handlingsstedet. Enterotoksiner virker på slimhinnen i mage-tarmkanalen mens nevrotoksiner virker på funksjonen til nevroner, og cytotoksiner skader funksjonen til vertsceller. Kolera, difteri og stivkrampe er sykdommer som oppstår på grunn av eksotoksiner. Faktisk er eksotoksiner svært antigene. Derfor kan de stimulere immunsystemet. Ved å stimulere immunsystemet produserer de antitoksiner for å nøytralisere giftstoffet.
Hva er likhetene mellom endotoksin og eksotoksin?
- Både endotoksin og eksotoksin er bakterielle toksiner.
- De er i stand til å forårsake sykdommer.
Hva er forskjellen mellom endotoksin og eksotoksin?
Endotoksiner er lipopolysakkarider mens eksotoksiner er løselige proteiner produsert av patogene bakterier. Dermed kan vi betrakte dette som nøkkelforskjellen mellom endotoksin og eksotoksin. Generelt produserer både gramnegative og grampositive bakterier eksotoksiner, mens bare gramnegative bakterier produserer endotoksiner. Derfor er dette også en forskjell mellom endotoksin og eksotoksin. Videre er en annen forskjell mellom endotoksin og eksotoksin deres funksjon som enzymer; endotoksiner kan ikke fungere som enzymer, men eksotoksiner kan fungere som enzymer.
I tillegg er den viktigste strukturelle forskjellen mellom endotoksin og eksotoksin at endotoksinene er en del av den ytre membranen av celleveggen, mens eksotoksiner er en ekstracellulær komponent. Endotoksiner er også mindre giftige enn eksotoksiner. I tillegg er eksotoksiner spesifikke for en bestemt bakteriestamme, mens endotoksiner ikke er det. Derfor er dette en betydelig forskjell mellom endotoksin og eksotoksin. Dessuten er ikke eksotoksiner varmestabile, mens endotoksiner er varmestabile. Videre er endotoksiner dårlige antigener mens eksotoksiner er svært antigene. Ved å stimulere immunsystemet produserer eksotoksiner antitoksiner for å nøytralisere toksinet mens endotoksiner ikke produserer antitoksiner. Så dette er også en forskjell mellom endotoksin og eksotoksin.
Infografikken nedenfor oppsummerer forskjellen mellom endotoksin og eksotoksin.
Sammendrag – Endotoksin vs Eksotoksin
Endotoksin og eksotoksin er to typer giftstoffer som produseres av bakterier. Den viktigste forskjellen mellom endotoksin og eksotoksin er at endotoksinet er et lipopolysakkarid mens eksotoksin er et protein. Videre er endotoksiner varmestabile mens eksotoksiner er varmelabile. Videre fungerer eksotoksiner som enzymer mens endotoksiner ikke er det. Enda viktigere er at endotoksiner er mindre giftige og mindre antigene enn eksotoksiner. Gram-negative bakterier produserer endotoksiner mens både gramnegative og positive bakterier produserer eksotoksiner. Dette oppsummerer forskjellen mellom endotoksin og eksotoksin.
