Sự khác biệt chính giữa endotoxin và exotoxin là endotoxin là một lipopolysaccharide nằm trong thành tế bào vi khuẩn trong khi exotoxin là một protein tiết ra bên ngoài tế bào vi khuẩn.
Toxigenesis là quá trình sản sinh độc tố của vi khuẩn gây bệnh. Đây là một trong những cơ chế chính mà vi khuẩn sử dụng để gây bệnh. Có hai loại độc tố vi khuẩn là nội độc tố và ngoại độc tố. Có sự khác biệt giữa nội độc tố và ngoại độc tố về mặt cấu trúc cũng như hóa học. Hơn nữa, chúng hoạt động khác nhau trên các sinh vật sống. Nói chung, nội độc tố là lipopolysaccharid trong khi ngoại độc tố là protein.
Nội độc tố là gì?
Nội độc tố là lipopolysaccharid, có thể được nhìn thấy trong vi khuẩn gây bệnh gram âm như Escherichia coli, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Neisseria, Haemophilus influenza và Vibrio cholerae. Ở vi khuẩn gram âm, nội độc tố tồn tại ở màng ngoài của thành tế bào. Hơn nữa, vi khuẩn về cơ bản không nên gây bệnh để có nội độc tố. Những chất độc này được giải phóng từ vi khuẩn đang phát triển hoặc được giải phóng do hoạt động của một số loại kháng sinh hoặc do chức năng tiêu hóa thực bào.
Hình 01: Nội độc tố
Lipopolysaccharide phức tạp này có chuỗi polysaccharide lõi, chuỗi bên polysaccharide đặc hiệu O và một thành phần lipid. Trong các lipopolysaccharide này, phần lipid (Lipid A) có độc tính trong khi phần polysaccharide có tính sinh miễn dịch. Tuy nhiên, vì chúng không phải là protein nên chúng không có chức năng enzym.
Ngoài ra, nội độc tố ít mạnh hơn và ít đặc hiệu hơn trên chất nền của chúng. Tuy nhiên, chúng ổn định nhiệt. Màng ngoài của vi khuẩn không thấm được các phân tử lớn và các phân tử kỵ nước và được bảo vệ khỏi môi trường bên ngoài. Do đó, nội độc tố là một phần của chức năng bảo vệ này. Nó có chức năng kết dính trên vật chủ khi thuộc địa. Hơn nữa, nội độc tố là những kháng nguyên kém.
Exotoxin là gì?
Exotoxins là các protein hòa tan có thể hoạt động như các enzym. Là một loại enzyme, nó có thể xúc tác cho nhiều phản ứng sinh hóa và có thể tái sử dụng. Một lượng nhỏ ngoại độc tố cũng đủ để tạo ra độc tính. Chúng được tiết ra cho tế bào xung quanh trong quá trình phát triển theo cấp số nhân của chúng hoặc trong quá trình ly giải tế bào. Do đó, ngoại độc tố được coi là một thành phần ngoại bào. Cả vi khuẩn gram âm và gram dương đều tạo ra ngoại độc tố.
Exotoxins độc hơn nội độc tố. Hơn nữa, chúng đặc hiệu cho một số chủng vi khuẩn nhất định. Chúng tạo ra các bệnh chỉ đặc hiệu cho loại độc tố đó. Ví dụ, Clostridium tetani tạo ra độc tố uốn ván. Đôi khi ngoại độc tố hoạt động ở những vùng rất xa nơi chúng bắt nguồn bằng cách tăng trưởng hoặc ly giải. Ngoại độc tố có thể phá hủy một phần tế bào chủ hoặc ức chế chức năng của chúng.
Hình 02: Phản ứng miễn dịch với ngoại độc tố
Có ba loại ngoại độc tố: độc tố ruột, độc tố thần kinh và độc tố tế bào. Tên của chúng cho biết địa điểm hoạt động. Độc tố ruột hoạt động trên niêm mạc của đường tiêu hóa trong khi độc tố thần kinh hoạt động trên chức năng của tế bào thần kinh và độc tố tế bào làm hỏng hoạt động của tế bào vật chủ. Dịch tả, bạch hầu và uốn ván là những bệnh phát sinh do ngoại độc tố. Trên thực tế, ngoại độc tố có tính kháng nguyên cao. Do đó, chúng có thể kích thích hệ thống miễn dịch. Bằng cách kích thích hệ thống miễn dịch, chúng tạo ra chất chống độc để trung hòa chất độc.
Điểm giống nhau giữa Endotoxin và Exotoxin là gì?
- Cả endotoxin và exotoxin đều là độc tố của vi khuẩn.
- Chúng có thể gây bệnh.
Sự khác biệt giữa Endotoxin và Exotoxin là gì?
Nội độc tố là lipopolysaccharid trong khi ngoại độc tố là các protein hòa tan do vi khuẩn gây bệnh tạo ra. Vì vậy, chúng ta có thể coi đây là điểm khác biệt chính giữa endotoxin và exotoxin. Nói chung, cả vi khuẩn gram âm và gram dương đều tạo ra ngoại độc tố trong khi chỉ vi khuẩn gram âm tạo ra nội độc tố. Do đó, đây cũng là điểm khác biệt giữa nội độc tố và ngoại độc tố. Hơn nữa, một sự khác biệt khác giữa endotoxin và exotoxin là chức năng của chúng như các enzym; nội độc tố không thể hoạt động như enzym, nhưng ngoại độc tố có thể hoạt động như enzym.
Hơn nữa, sự khác biệt về cấu trúc chính giữa nội độc tố và ngoại độc tố là nội độc tố là một phần của màng ngoài của thành tế bào trong khi ngoại độc tố là một thành phần ngoại bào. Ngoài ra, nội độc tố ít độc hơn ngoại độc tố. Ngoài ra, ngoại độc tố đặc trưng cho một chủng vi khuẩn cụ thể trong khi nội độc tố thì không. Do đó, đây là một trong những khác biệt đáng kể giữa nội độc tố và ngoại độc tố. Bên cạnh đó, ngoại độc tố không bền nhiệt, ngược lại nội độc tố thì bền nhiệt. Hơn nữa, nội độc tố có tính kháng nguyên kém trong khi ngoại độc tố có tính kháng nguyên cao. Bằng cách kích thích hệ thống miễn dịch, ngoại độc tố tạo ra chất chống độc để trung hòa chất độc trong khi nội độc tố không tạo ra chất chống độc. Vì vậy, đây cũng là sự khác biệt giữa nội độc tố và ngoại độc tố.
Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa endotoxin và exotoxin.
Tóm tắt - Endotoxin vs Exotoxin
Nội độc tố và ngoại độc tố là hai loại độc tố do vi khuẩn tạo ra. Sự khác biệt chính giữa endotoxin và exotoxin là endotoxin là một lipopolysaccharide trong khi exotoxin là một protein. Hơn nữa, nội độc tố bền nhiệt trong khi ngoại độc tố không bền nhiệt. Hơn nữa, ngoại độc tố hoạt động như enzym trong khi nội độc tố thì không. Quan trọng hơn, nội độc tố ít độc hơn và ít kháng nguyên hơn ngoại độc tố. Vi khuẩn gram âm tạo ra nội độc tố trong khi cả vi khuẩn gram âm và dương đều sản xuất ngoại độc tố. Phần này tóm tắt sự khác biệt giữa nội độc tố và ngoại độc tố.
