Токсины, их характеристика. Отличительные свойства. Химическая природа. Устойчивость во внешней среде.

29. Токсины, их характеристика. Отличительные свойства. Химическая природа. Устойчивость во внешней среде. Примеры токсинообразующих микроорганизмов различной степени патогенности. Сохраняемость на пищевых продуктах.

Микроорганизмы, способные вызывать заболевания человека, животных и растений, называются патогенными (болезнетворными). Большинство патогенных микроорганизмов способны к токсинообразованию.

Токсинообразование - способность патогенных микроорганизмов вырабатывать особые вещества - токсины, которые обладают своеобразным действием и вызывают глубокие нарушения жизнедеятельности организма и характеризуются исключительно высокой ядовитостью. Различают две группы токсинов: экзотоксины и эндотоксины, которые имеют неодинаковые химические структуры.

Экзотоксины продуцируются во внешнюю среду (организм хозяина), могут секретировать как грамположительными, так и грамотрицательными бактериями. Все известные экзотоксины являются белками, среди которых есть термолабильные и термостабильные. Все они обладают высокой силой действия (самые сильные токсины в природе - микробного происхождения), высокой избирательностью и специфичностью действия, которое они проявляют после некоторого инкубационного периода. Они поражают определенные органы и ткани с проявлением характерных внешних признаков. Например, экзотоксин гемолизин растворяет эритроциты, некротоксин вызывает омертвление тканей. Большинство экзотоксинов бактерий разрушается при 70-80 °С.

Экзотоксины являются сильными антигенами и индуцируют образование в организме антител, т.е. антитоксинов, которые нейтрализуют их действие. Экзотоксины разрушают эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и другие форменные элементы крови, а также клетки культур тканей. Другие экзотоксины подавляют жизненно важные процессы в клетке: синтез белка (дифтерийный токсин), перенос электронов по цепи. Например, экзотоксин Сl. botidinumподавляет выделение ацетилхолина в нервно-мышечном синапсе и блокирует передачу нервного импульса на мышечное волокно.

Экзотоксины синтезируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. У грамположительных бактерий они выделяются в окружающую клетку среду. У грамотрицательных бактерий (холерный вибрион, токсигенные кишечные палочки, сальмонеллы) некоторые экзотоксины синтезируются только при определенных условиях непосредственно в инфицированном организме, освобождаясь из клетки только после ее разрушения.

Особым образом проявляют свое действие экзотоксины, синтезируемые стафилококками. Они обладают свойствами суперантигенов, т. е. антигенов, которые стимулируют синтез излишнего количества Т-лимфоцитов, вырабатывающих огромное количество интерлейкина-2, что и приводит к токсическому эффекту.

По механизму действия и точке приложения экзотоксины подразделяются на:

- цитотоксины (энтеротоксины и дерматонекротоксины),

- мембранотоксины (гемолизины, лейкоцидины),

1. Понятие о бактериальных токсинах

Кроме ферментов агрессии и защиты, микроорганизмы, размножаясь, могут вырабатывать биологически активные вещества, повреждающие клетки и ткани макроорганизма - токсины. Некоторые токсины, как например, дифтерийный, столбнячный, ботулинический, являются ведущими факторами развития соответствующих заболеваний. Действие других (гемолизины стафилококка, лейкоцидины) более ограничено. Силу токсинов, также как вирулентность самих возбудителей, измеряют DLM или LD50.