VetBact

Inledning

Bakterietoxiner är viktiga virulensfaktorer och de brukar indelas i exotoxiner (exo = ute) och endotoxiner (endo = inne). Exotoxiner syntetiseras och utsöndras aktivt, medan endotoxiner utgör en del av bakterien och frigörs först när bakterierna dör och lyserar. De flesta endotoxiner är lokaliserade till bakteriens hölje och vanligen avses endast lipopolysackarider (LPS) i yttermembranet hos gramnegativa bakterier (se även lipopolysackarid ovan). Endotoxiner är värmestabila.

Exotoxiner

Exotoxiner utgörs vanligen av värmekänsliga (värmelabila) proteiner, men kan också vara värmestabila polypeptider. Exotoxiner kan bildas av både grampositiva och gramnegativa bakterier. Bland de bakteriella exotoxinerna hittar man några av naturens mest potenta toxiner. Dödlig dos för människa av t.ex. botulinumtoxinet är endast 1-2 ng (1 ng = 0,000 000 001 g) per kg kroppsvikt vid intrevenöst upptag. Detta innebär att botulinumtoxinet är ca. 6 000 000 gånger giftigare än skallerormsgift.

Exotoxiner kan i sin tur indelas efter t.ex.:

• Den vävnad som toxinet påverkar: t.ex. enterotoxiner, hepatotoxiner, leukocidiner, och neurotoxiner.
• Den bakterie som producerar toxinet: t.ex. anthraxtoxin, botulinumtoxin, cyanotoxin, shigatoxin, stafylokocktoxin och tetanustoxin.
• Toxinets struktur: t.ex. AB-toxiner, som består två olika proteinsubenheter, A och B. A och B betyder active respektive binding, vilket syftar på subenhetens verkan på målcellen. Det finns också AB₅-toxiner, som består av 5 identiska subeneter (B) och en unik subenhet (A), som skiljer sig från de övriga.
• Toxinets verkan: t.ex. invasiner, hemolysiner, toxiner med enzymatisk aktivitet och porbildande toxiner. Invasiner gör att bakterien lättare kan invadera vävnader hos värddjuret och hemolysiner gör att värddjurets erytrocyter (och andra celler) lyserar (se hemolys ovan). Toxiner med enzymatisk aktivitet kan vara lipaser, som spjälkar fosfolipider i cellmembranet och gör att värdcellen fragmenteras (se även hemolys ovan). Porbildande toxiner (= kanalbildande toxiner eller poriner) gör att jongradienten över cellmembranet kollapsar och värdcellen fragmenteras (se även hemolys ovan).
• Toxinets målorganell i eller utanför värdcellen: t.ex. extracellulär matrix, plasmamembranet, komponenter i cytoplasman och immunsystemet. Toxiner riktade mot extracellulär matrix är ofta enzymer (hyaluronidas, kollagenas och elastas mm.), som kan bryta ner ingående komponenter. Toxiner riktade mot plasmamembranet påverkar dess permeabilitet och interfererar med dess transmembransignalsystem. Toxiner riktade mot komponenter i cytoplasman interfererar också med signalsystem eller cellskelett. Toxiner som orsakar dysfunktion i immunsystemet är s.k. superantigener.

De olika klassificeringsmodellerna är olyckligtvis en källa till missförstånd eftersom ett och samma toxin kan få olika namn beroende på vilken klassificeringsmodell som har tillämpats. Botulinumtoxinet t.ex. är både ett neurotoxin och ett AB-toxin. Man använder ofta förkortningar och botulinumtoxinet t.ex. kan betecknas BoNT.

En toxoid är ett proteintoxin, som har denaturerats (genom t.ex. värmebehandling eller kemisk behandling) och därför förlorat sin toxicitet. En toxoid har däremot kvar sina antigena egenskaper och kan därför användas i vacciner.

Endotoxiner

LPS finns ej hos grampositiva bakterier, men förutom LPS finns det några andra endotoxiner och ett exempel är cryproteinet hos Bacillus thuringiensis, som är ett s.k. δ-endotoxin. Endotoxiner är i allmänhet mycket mindre toxiska än exotoxiner.

Sekretionssystem

Bakterier har komplicerade sekretionssystem for att kunna exportera proteiner till omgivningen eller till cytoplasman hos värdorganismens celler. Proteiner som ska exporteras är ofta toxiner. Information om olika sekretionssystem finns också i termlitan. Se Sekretionssystem, bakteriella.

Uppdaterad: 2019-01-25.