إحدى ممالك الطبيعة الحية تضم كائنات حية وحيدة الخلية ، مخصصة لقسم البكتيريا. تنتج معظم أنواعها مركبات كيميائية خاصة - السموم الخارجية والسموم الداخلية. ستتم دراسة تصنيفها وخصائصها وتأثيرها على جسم الإنسان في هذه المقالة.
ما هي السموم
المواد (بشكل رئيسي من البروتين أو طبيعة عديدات السكاريد الدهنية) التي تفرزها خلية بكتيرية في السائل بين الخلايا بعد موتها هي السموم الداخلية البكتيرية. إذا كان كائن حي بدائيات النواة ينتج مواد سامة في الخلية المضيفة ، فإن هذه المركبات في علم الأحياء الدقيقة تسمى السموم الخارجية. لها تأثير مدمر على الأنسجة والأعضاء البشرية ، وهي: أنها تعطل الجهاز الأنزيمي على المستوى الخلوي ، وتعطل عملية التمثيل الغذائي. الذيفان الداخلي هو سم له تأثير ضار على الخلايا الحية ، ويمكن أن يكون تركيزه ضئيلاً للغاية. في علم الأحياء الدقيقة ، يُعرف حوالي 60 مركبًا تفرزها الخلايا البكتيرية. النظر فيها بمزيد من التفصيل.
طبيعة عديد السكاريد الشحمي للسموم البكتيرية
وجد العلماء أن الذيفان الداخلي هو نتاج انقسام للغشاء الخارجي للبكتيريا سالبة الجرام. إنه مركب يتكون من كربوهيدرات ودهون معقدة تتفاعل مع نوع معين من مستقبلات الخلايا. يتكون هذا المركب من ثلاثة أجزاء: الدهن أ وجزيء قليل السكاريد ومستضد. المكون الأول الذي يدخل مجرى الدم هو الذي يسبب أكبر تأثير ضار ، مصحوبًا بكل علامات التسمم الحاد: أعراض عسر الهضم ، ارتفاع الحرارة ، آفات الجهاز العصبي المركزي. يحدث تسمم الدم بالسموم الداخلية بسرعة كبيرة بحيث تتطور الصدمة الإنتانية في الجسم.
عنصر هيكلي آخر مدرج في الذيفان الداخلي هو قليل السكاريد الذي يحتوي على هيبتوز - C7H14O7. عند دخول مجرى الدم ، يمكن أن يتسبب السكاريد المركزي أيضًا في تسمم الجسم ، ولكن بشكل أكثر اعتدالًا مما لو دخل الدهن أ إلى مجرى الدم.
عواقب تأثير السموم الداخلية على جسم الإنسان
التأثيرات الأكثر شيوعًا للسموم البكتيرية على الخلايا هي متلازمة النزف الوريدي والصدمة الإنتانية. يحدث النوع الأول من علم الأمراض بسبب دخول المواد إلى الدم - السموم التي تقلل من تجلط الدم. يؤدي هذا إلى تلف العديد من الأعضاء التي تتكون من النسيج الضام - النسيج الضام ، مثل الرئتين والكبد والكلى على سبيل المثال. في حمتهم ، يحدث نزيف متعدد ، وفي الحالات الشديدة ، نزيف. نوع آخر من علم الأمراضالناتجة عن عمل السموم البكتيرية هي صدمة إنتانية. يؤدي إلى ضعف الدورة الدموية والليمفاوية ، مما يؤدي إلى حدوث اضطرابات في نقل الأكسجين والمواد المغذية إلى الأعضاء والأنسجة الحيوية: الدماغ والرئتين والكلى والكبد.
يعاني الشخص من زيادة حادة في الأعراض التي تهدد الحياة ، مثل الانخفاض السريع في ضغط الدم وارتفاع الحرارة والفشل القلبي الوعائي الحاد سريع التطور. التدخل الطبي العاجل (العلاج الهرموني والمضادات الحيوية) يوقف عمل الذيفان الداخلي ويزيله بسرعة من الجسم.
السمات المميزة للسموم الخارجية
قبل توضيح خصائص هذا النوع من السموم البكتيرية ، دعونا نتذكر أن الذيفان الداخلي هو أحد مكونات محلول جدار الخلية لبكتيريا ميتة سالبة الجرام. يتم تصنيع السموم الخارجية عن طريق الخلايا بدائية النواة الحية ، موجبة الجرام وسالبة الجرام. من حيث التركيب الكيميائي ، فهي عبارة عن بروتينات حصرية ذات وزن جزيئي صغير. يمكن القول أن المظاهر السريرية الرئيسية التي تحدث في عملية الأمراض المعدية ناتجة على وجه التحديد عن التأثير الضار للسموم الخارجية ، والتي تتشكل نتيجة لعملية التمثيل الغذائي للبكتيريا نفسها.
أثبتت الدراسات الميكروبيولوجية وجود ضراوة أعلى لهذا النوع من السموم البكتيرية مقارنة بالسموم الداخلية. العوامل المسببة للكزاز والسعال الديكي والدفتيريا تنتج السامةمواد ذات طبيعة بروتينية. لديها قابلية للحرارة وتتلف عند تسخينها في نطاق 70 إلى 95 درجة مئوية لمدة 12-25 دقيقة.
أنواع السموم الخارجية
يعتمد تصنيف هذا النوع من السموم البكتيرية على مبدأ تأثيرها على الهياكل الخلوية. على سبيل المثال ، يتم تمييز سموم الأغشية ، فهي تدمر غشاء الخلية المضيفة أو تعطل الانتشار والنقل النشط للأيونات التي تمر عبر طبقة الغشاء الثنائية. هناك أيضا السموم الخلوية. هذه هي السموم التي تعمل على الهيالوبلازم للخلية وتعطل تفاعلات الاستيعاب والتشوه التي تحدث في التمثيل الغذائي الخلوي. المركبات الأخرى - السموم "تعمل" مثل الإنزيمات ، على سبيل المثال ، هيالورونيداز (نيورومينيداز). إنها تثبط عمل الجهاز المناعي البشري ، أي أنها تعطل إنتاج الخلايا الليمفاوية B ، وحيدة الخلية والضامة في الغدد الليمفاوية. لذا فإن البروتياز يدمر الأجسام المضادة الواقية ، ويفكك الليسيثيناز الليسيثين ، وهو جزء من الألياف العصبية. هذا يؤدي إلى انتهاك توصيل النبضات الحيوية ، ونتيجة لذلك ، إلى انخفاض في تعصيب الأعضاء والأنسجة.
يمكن أن تعمل السموم الخلوية كمنظفات ، وتدمر سلامة الطبقة الدهنية لغشاء الخلية المضيفة. علاوة على ذلك ، فهي قادرة على تدمير كل من الخلايا الفردية من الجسم وشركائها - الأنسجة ، مما يتسبب في تكوين الأمينات الحيوية ، والتي هي نتاج تفاعلات التمثيل الغذائي وتظهر خصائص سامة.
آلية عمل السموم البكتيرية
أثبتت الدراسات الميكروبيولوجية أن الذيفان الداخلي معقدهيكل يحتوي على 2 مراكز جزيئية. الأول يعلق مادة سامة بمستقبل خلوي معين ، والثاني ، الذي يقسم غشاءه ، يدخل مباشرة في هيالوبلازم الخلية. في ذلك ، يمنع السم التفاعلات الأيضية: تخليق البروتين الحيوي الذي يحدث في الريبوسومات ، تخليق ATP الذي تقوم به الميتوكوندريا ، وتكاثر الحمض النووي. تفسر الضراوة العالية للببتيدات البكتيرية ، من حيث التركيب الكيميائي لجزيئاتها ، بحقيقة أن بعض مواقع السموم تتنكر في شكل التركيب المكاني للمواد في الخلية ، مثل النواقل العصبية والهرمونات والإنزيمات. هذا يسمح للسموم "بتجاوز نظام الدفاع الخلوي" والتغلغل بسرعة في السيتوبلازم. وبالتالي ، تكون الخلية غير مسلحة ضد عدوى بكتيرية ، حيث تفقد قدرتها على تكوين مواد وقائية خاصة بها: الإنترفيرون ، جاما جلوبيولين ، الأجسام المضادة. وتجدر الإشارة إلى أن خصائص السموم الداخلية والسموم الخارجية متشابهة في أن كلا النوعين من السموم البكتيرية يعملان على خلايا معينة من الجسم ، أي أنهما يتمتعان بخصوصية عالية.
