Enterotoksin je egzotoksinski protein koji oslobađa mikroorganizam koji cilja na crijeva. Mogu biti hromosomski ili plazmidno kodirani.Carlton Gyles, Magdalene So, Stanley Falkow, Journal of Infectious Diseases (1974) 130 (1): 40-49. Oni su termolabilni (> 60 °C), male molekularne težine i rastvorljivi u vodi. Enterotoksini su često citotoksični i ubijaju ćelije mijenjajući apikalnu membranu permeabilnost mukoznih (epitelnih) ćelija crijevnog zida. Uglavnom su to toksini koji formiraju pore (uglavnom hloridne pore), koje luče bakterije, a koje se sastavljaju i formiraju pore u ćelijskim membranama. To uzrokuje smrt ćelija.
Klinički značaj
Enterotoksini imaju posebno izražen učinak na gastrointestinalni trakt, uzrokujući putničku dijareju i trovanje hranom. Djelovanje enterotoksina dovodi do povećane propustljivosti hloridnih iona apikalne membrane ćelija crijevne sluznice. Ove membranske pore se aktiviraju ili povećanim cAMP-om ili povećanom koncentracijom kalcijskih iona unutar crijeva. Formiranje pora ima direktan uticaj na osmolarnost sadržaja lumenskog dijela crijeva. Povećana propustljivost hlorida dovodi do curenja u lumen, nakon čega slijedi kretanje natrija i vode. To dovodi do sekrecijske dijareje u roku od nekoliko sati nakon uzimanja enterotoksina. Nekoliko mikrobnih organizama sadrži potreban enterotoksin za stvaranje takvog efekta, kao što su Staphylococcus aureus i E. coli.
Lijek linaklotid, koji se koristi za liječenje nekih oblika zatvora, zasniva se na mehanizmu enterotoksina.
Klasifikacija i 3D strukture
Bakterijski Enterotoksini mogu nastati od strane bakterijskih patogena Staphylococcus aureus i Bacillus cereus i mogu uzrokovati Stafilokokno trovanje hranom odnosno Bacillus cereus dijareju. Mogu ih formirati i Shigella patogeni. Stafilokokni enterotoksini i streptokokni egzotoksini čine porodicu biološki i strukturno povezanih pirogenih superantigena. Do danas je identificirano i abecednim redom (SEA – SEZ) nazvano 25 stafilokoknih enterotoksina (SE), koje uglavnom proizvodi Staphylococcus aureus. Pretpostavlja se da i drugi „stafilokoki“ osim „S. aureusa“ mogu doprinijeti stafilokoknom trovanju hranom stvaranjem enterotoksina. Streptokokne egzotoksine proizvodi Streptococcus pyogenes. Ovi toksini dijele sposobnost vezivanja za proteine glavnog kompleksa histokompatibilnosti svojih domaćina. Udaljeniji srodnik porodice je toksin sindroma toksičnog šoka S. aureus, koji dijeli samo nizak nivo sličnosti sa ovom grupom.
Svi ovi toksini dijele slično dvodomensko savijanje proteina (N- i C-terminalni domen) sa dugim alfa-heliksom u sredini molekule, karakterističnim beta-barelom poznatim kao "oligosaharidni/oligonukleotidni nabor" na N-terminalnom domenu i beta-hvatajućim proteinskim motivom na C-terminalnom domenu. Primjer je stafilokokni enterotoksin B. Svaki superantigen posjeduje malo drugačiji modul vezivanja kada interaguje sa MHC klasa II molekulama ili T-ćelijskim receptorom.
Beta-grasp domen ima neke sličnosti sa beta-grasp motivom prisutnim u domenima koji vežu imunoglobuline, ubikvitinom, 2Fe-2 S ferredoksinom i translacija faktor inicijacije 3 kako je identificirano u SCOP-bazi podataka.
Clostridioides difficile Clostridium perfringens (Clostridium enterotoksin) Vibrio cholerae (Kolera-toksin) Staphylococcus aureus (Stafilokokni enterotoksin B)<ref name=eMedicine830715><ref> Yersinia enterocolitica Shigella dysenteriae (Shiga-toksin)
Virusni Virusi iz porodica Reoviridae, Caliciviridae i Astroviridae odgovorni su za ogroman postotak gastrointestinalnih bolesti širom svijeta. Otkriveno je da Rotavirusi (iz porodice Reoviridae) sadrže enterotoksin koji ima ulogu u virusnoj patogenezi. NSP4 je protein koji se stvara tokom unutarćelijske faze životnog ciklusag viriona i poznato je da ima primarnu funkciju u intraćelijskom sazrijevanju viriona. However, when NSP4 from group A Rotaviruses was purified (4 alleles tested), concentrated, and injected into a mouse model, diarrheal disease mimicking that caused by Rotavirus infection commenced. Pretpostavljeni način toksičnosti je da NSP4 aktivira put prenosa signala što u konačnici rezultira povećanom ćelijskom koncentracijom kalcija i naknadnom sekrecijom hlorida iz ćelije. Izlučivanje iona iz resica koje oblažu crijeva mijenja normalan osmotski pritisak i sprječava unos vode, što na kraju uzrokuje dijareju.
Rotavirus (NSP4)
Također pogledajte Endotoksin Egzotoksin
Reference
Vanjski linkovi
Kategorija:Toksini po zahvaćenom organskom sistemu Kategorija:Periferni membranski proteini Kategorija:Proteinske porodice