ТОКСИ́НЫ БАКТЕРИА́ЛЬНЫЕ
-
Рубрика: Химия
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ТОКСИ́НЫ БАКТЕРИА́ЛЬНЫЕ, продуцируемые бактериями органич. вещества, обладающие высокой токсичностью. Токсины выполняют в клеточных системах защитную функцию – ослабляют организм-хозяин, нарушая в нём физиологич. процессы, а также используются бактериями для подавления размножения конкурирующих видов и для коммуникации в бактериальных популяциях. Т. б. определяют осн. симптомы таких инфекц. заболеваний человека и животных, как дифтерия, коклюш, холера, сибирская язва, ботулизм, столбняк. Большинство токсинов патогенных бактерий имеет белковую природу. Открыты в 1888 Э. Ру и А. Йерсеном, выделившими и изучившими токсин дифтерийной палочки.
По механизму действия Т. б. подразделяют на группы: токсины, повреждающие мембраны – формирующие в плазматич. мембране клеток хозяина трансмембранные поры (каналы), приводящие к лизису (к порообразующим относятся, напр., листериолизин О, продуцируемый бактериями Listeria monocytogenes, и пневмолизин Staphylococcus pneumoniae); ингибиторы белкового синтеза (напр., дифтерийный токсин Сorynebacterium diphtheriae и шига-токсин Shigella dysenteriae); активаторы путей вторичных мессенджеров (напр., холерный токсин Vibrio cholerae и коклюшный токсин Bordetella pertussis); суперактиваторы иммунного ответа (напр., энтеротоксины Staphylococcus aureus); протеазы. К последним относятся металлопротеиназы – столбнячный токсин Clostridium tetani и нейротоксины Clostridium botulinum (ботулинические токсины), высокоспецифическое воздействие которых на нейроны приводит к параличу; проявляют самую высокую из известных веществ токсичность (ЛД50 в экспериментах на животных ок. 10–8 мг/кг).
Т. б., как правило, представляют собой сложноорганизованные белки, состоящие из нескольких доменов: домена, участвующего в связывании рецептора и определяющего взаимодействие молекулы токсина с определёнными клетками; транслокационного домена, служащего для проникновения токсина в клетку; домена, определяющего механизм токсического действия. Различают бактериальные экзо- и эндотоксины. Экзотоксины (напр., ботулинический, дифтерийный, столбнячный) обычно являются белками; продуцируются грамположительными патогенными бактериями и выделяются в окружающую среду во время их роста; обладают антигенными свойствами. Эндотоксины (выделяются, напр., возбудителями дизентерии, брюшного тифа) представляют собой комплексы липополисахаридов с белками; входят в состав клеточных стенок патогенных грамотрицательных бактерий и высвобождаются после их гибели и разрушения.
Т. б. применяют в медицине для получения анатоксинов, сохраняющих антигенные свойства токсинов и применяемых для вакцинации. Ботулинический токсин используется в медицине для лечения некоторых неврологич. заболеваний (блефароспазм, гемифациальный спазм, паралитическое косоглазие и др.), а также в косметике (ботокс) для разглаживания морщин.