La toxigénèse implique la production de toxines par des bactéries pathogènes. C'est l'une des méthodes majeures pour donner naissance à des maladies et à des troubles médicaux causés par des bactéries. Deux catégories de toxines entraînant diverses infections et maladies incluent: endotoxines et exotoxines et ils sont différents en fonction de leur nature chimique. Les endotoxines sont des toxines bactériennes constituées de lipides (lipopolysaccharides) et les exotoxines sont constituées de protéines..
Les endotoxines sont des toxines lipopolysaccharidiques libérées par les bactéries à Gram. Les endotoxines sont liées aux cellules et ne sont produites que lorsque les cellules se lysent. Les endotoxines sont présentes dans la gaine extérieure de la paroi cellulaire chez une bactérie à Gram. Les endotoxines sont également appelées lipopolysaccharides et sont présentes dans E. coli, Shigella, Salmonella, Pseudomonas, Haemophilus influenza, Neisseria et Vibrio cholerae. Les endotoxines sont généralement sécrétées par les bactéries en développement en raison de l'action d'antibiotiques spécifiques ou de l'action de la digestion phagocytaire..
Les endotoxines ont une puissance moindre et ne sont pas très actives sur leur substrat. Ils présentent une stabilité thermique. La paroi externe des bactéries est impénétrable aux molécules plus grosses et aux molécules qui ne peuvent pas se dissoudre dans l'eau et se protègent de l'environnement extérieur.
Ces toxines font partie de cette activité de sauvegarde. Il a une fonction collante sur un hôte pendant la colonisation. En outre, les endotoxines présentent une faible antigénicité.
Les exotoxines sont des toxines libérées de manière extracellulaire lors du développement de l'organisme. Les exotoxines sont des toxines contagieuses qui se propagent du foyer de l’infection à d’autres parties du corps et causent des dommages. Ce sont des protéines solubles qui agissent comme des enzymes. Une exotoxine a la capacité de causer des dommages à l'hôte en détruisant les cellules ou en perturbant le métabolisme des cellules normales. Les exotoxines sont très puissantes et peuvent causer des dommages extrêmes à l'hôte. Les exotoxines sont excrétés par leur croissance rapide ou par leur lyse cellulaire. Les bactéries gram + et gram - produisent des exotoxines.
Les exotoxines possèdent plus de toxicité que les endotoxines et se distinguent de certaines souches de bactéries. Les exotoxines ne provoquent que des maladies spécifiques à cette contamination. Par exemple Clostridium tetani forme la toxine du tétanos. Il existe 3 grandes catégories d'exotoxines: les entérotoxines, les neurotoxines et les cytotoxines. Ces types indiquent le lieu de l'activité. L'activité entérotoxémique peut être vue sur le tractus gastro-intestinal. Les neurotoxines exercent leurs fonctions sur les neurones et les cytotoxines détruisent le fonctionnement de la cellule hôte. Le choléra, le tétanos et la diphtérie figurent parmi les problèmes de santé causés par les exotoxines. L'antigénicité des exotoxines est assez élevée. Les exotoxines déclenchent le système immunitaire et sécrètent des antitoxines pour neutraliser la toxine.
Figure 1. Structure des endotoxines et des exotoxines (Aryal, 2015)
Endotoxines
Les endotoxines sont également connues sous le nom de lipopolysaccharides de bactéries à gramme. Les endotoxines sont constituées de 2 composants possédant des caractéristiques physiques et chimiques différentes: un hétéro-polysaccharide et un lipide lié de manière covalente, appelé lipide A.
Exotoxines
Les exotoxines sont des toxines sécrétées par des bactéries et leur composition chimique est constituée de protéines..
Endotoxines
Protéases de la catalase, de la fibrolysine et des IgA / IgG
Exotoxines
Hyaluronidase, collagénase, certaines protéases, nucléase, neuraminidase, certaines protéases, phospholipase A
Endotoxines
Les endotoxines ne sont sécrétées par la membrane cellulaire de la bactérie gramme qu'après la lyse des cellules. Les endotoxines font partie intégrante de la paroi cellulaire.
Exotoxines
Les exotoxines sont sécrétées par certaines bactéries gram + et gram -
Endotoxines
Il est présent à l'intérieur de la membrane cellulaire et ne se libère qu'après la lyse de la paroi de Gram.
Exotoxines
Il est sécrété à l'extérieur de la cellule par les bactéries gram + et gram -.
Endotoxine
Comprend TNF et Interlukin-1
Exotoxine
Divers modes
Endotoxine
Les endotoxines sont tolérantes à la chaleur et relativement stables à 250 ° C pendant une heure
Exotoxine
Les exotoxines peuvent être détruites à une température comprise entre 600 et 800 ° C. Ils sont instables sauf l'entérotoxine staphylococcique.
Endotoxine
Détecté par le test de dosage du lysat de limule.
Exotoxine
Précipitation, méthodes ELISA, neutralisation
Endotoxine
Les endotoxines présentent une faible immunogénicité. Les endotoxines ne produisent pas d'antitoxines.
Exotoxine
Les exotoxines sont extrêmement immunogènes. Ils déclenchent la réactivité humorale (les anticorps ciblent les toxines). En stimulant le système immunitaire, les exotoxines sécrètent des antitoxines pour neutraliser la toxine
Endotoxine
Les toxoïdes ne peuvent pas être fabriqués et il n'y a pas de vaccins disponibles.
Exotoxine
Les toxoïdes peuvent être fabriqués par traitement au formaldéhyde, mais les toxines traitées présentent une immunogénicité. Les toxoïdes peuvent être utilisés comme vaccins.
Endotoxine
Situé dans le LPS de la gaine externe de la paroi cellulaire et sécrété avec atteinte de la cellule ou au moment de la multiplication cellulaire.
Exotoxine
Produit métabolique de la cellule en développement.
Endotoxines
Infections des voies urinaires, fièvre typhoïde, méningite à méningocoque, coronaropathie, entérocolite néonatale nécrosante, maladie de Crohn et colite ulcéreuse, fibrose kystique, méningococcémie, sepsis par bâtonnets gram négatif, choc hémorragique
Exotoxines
Gangrène gazeuse, Scarlatine, Diphtérie, Botulisme, Tétanos, Diarrhée associée aux antibiotiques, Syndrome de peau brûlée.
Les points de différence entre les endotoxines et les exotoxines sont résumés ci-dessous: