Độc tố

Độc tố (toxin) là các vũ khí sinh học có bản chất protein hoặc không phải protein được sản xuất bởi vi khuẩn nhằm tiêu diệt các tế bào vật chủ. Các ví dụ về độc tố không phải protein là nội độc tố (LPS) của các vi khuẩn Gram âm và teichoic acid của các vi khuẩn Gram dương. Các độc tố bản chất protein (ngoại độc tố) thường là các enzyme đi vào tế bào có nhân bằng hai phương thức: (1) tiết vào môi trường lân cận hoặc (2) trực tiếp bơm vào bào tương của...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Độc tố Độc tố (toxin) là các vũ khí sinhhọc có bản chất protein hoặc khôngphải protein được sản xuất bởi vikhuẩn nhằm tiêu diệt các tế bào vậtchủ. Các ví dụ về độc tố khôngphải protein là nội độc tố (LPS) củacác vi khuẩn Gram âm và teichoicacid của các vi khuẩn Gram dương.Các độc tố bản chất protein (ngoạiđộc tố) thường là các enzyme đivào tế bào có nhân bằng haiphương thức: (1) tiết vào môitrường lân cận hoặc (2) trực tiếpbơm vào bào tương của tế bào vậtchủ thông qua hệ thống tiết loại III(type III secretion system) hoặcmột số cơ chế khác. Các ngoại độctố vi khuẩn có thể tạm chia thành 4loại chính dựa trên thành phần cấutrúc amino acid cũng như chứcnăng của chúng: Độc tố A-B, Độc tố tiêu protein, Độc tố hình thành lỗ thủng, và Các độc tố khác.Một số chủng vi khuẩn có độc tốA-B là P. aeruginosa, E. coli,Vibrio cholerae, Corynebacteriumdiphtheria và Bordetella pertussis.Các độc tố A-B có hai phần: tiểuđơn vị A có hoạt tính enzymevàtiểu đơn vị B chịu trách nhiệmgắn và đưa độc tố vào tế bào vậtchủ. Hoạt tính enzyme của tiểu đơnvị A có thể có hoạt tính tiêu proteinví dụ như độc tố tetanus vàbotulinum hoặc có hoạt tính ADPribosyl hóa (ADP ribosylatingactivity) như độc tố của vi khuẩntả, ho gà, bạch hầu và độc tố A củatrực khuẩn mủ xanh.Các độc tố tiêu protein phá hủycác protein vật chủ đặc hiệu gâynên những đặc tính lâm sàng riêngcủa bệnh. Ví dụ độc tố botulinumcủa Clostridium botulinum, độc tốtetanus của Clostridium tetani,elastase và protease IV của P.aeruginosa. Độc tố botulinum đượcđưa vào bằng đường tiêu hóa vàgây nên liệt mềm (flaccidparalysis) các dây thần kinh ngoạibiên trong khi độc tố tetanus hìnhthành ở các vết thương sâu và gâynên liệt cứng (spastic paralysis) doảnh hưởng đến thần kinh trungương. Elastase và protease IV củatrực khuẩn mủ xanh phả hủy cácchất cơ bản của tế bào, cho phépnhiễm trùng lan tỏa đến các khuvực rộng hơn.Các độc tố phá vỡ màng tế bào hiệndiện ở một số vi khuẩn. Độc tố nàycó khả năng tạo lỗ thủng trên màngtế bào vật chủ gây ly giải tế bào.Càng ngày càng có nhiều độc tốtạo lỗ thủng màng tế bào đượcphát hiện ở các vi khuẩn Gram âmnhư họ RTX (Repeat arginineThreonine X motif). Mặc dù cơ chếtạo lỗ thủng giống nhau ở các thànhviên của họ này, các tế bào đích lạikhác nhau.Các độc tố khác bao gồm: cácprotein dạng enzyme thủy phânglobulin miễn dịch A(immunoglobulin A protease-typeprotein), các độc tố bền với nhiệthoạt hóa Guanylate cyclase và cácđộc tố làm thay đổi khung nâng đỡ(cytoskeleton) của tế bào vật chủ.Như vậy, vi khuẩn có khả năng sửdụng nhiều phương thức khác nhaunhằm phá hủy các con đườngtruyền tin cũng như tính toàn vẹncấu trúc của tế bào để thiết lập vàduy trì nhiễm trùng. Hiện nay y họcđã bắt đầu hiểu được cơ chế phântử của các tác động do độc tố. Điềuđáng mừng là một số các độc tốquan trọng trên đây có chungnhững motif cấu trúc và sinh hóa.Chúng ta có thể lợi dụng đặc điểmnày để phát triển các phương pháptrị liệu trong tương lai và cácphương pháp này có thể hiệu quảchống lại nhiều vi khuẩn khácnhau.