Toksikologi

Perbedaan Endotoksin dan Eksotoksin

Bakteri patogen mempunyai kemampuan memproduksi toksin yg berfungsi sebagai alat utk merusak sel inang dan mendapatkan nutrisi yang diperlukan dari sel inangnya. Toksin yang berasal dari bakteri adalah komponen racun terlarut yang diproduksi oleh bakteri, dan menyebabkan pengaruh negatif terhadap sel-sel inang dengan cara mengubah metabolisme normal dari sel inang tersebut. Toksin yang dihasilkan oleh bakteri ini bisa dibedakan atas dua jenis yaitu endotoksin dan enterotoksin. Berikut akan dijelaskan perbedaan antara endotoksin dan eksotoksin.

Endotoksin adalah toksin yang merupakan bagian integral dari dinding sel bakteri Gram negatif. Aktivitas biologis dari endotoksin dihubungkan dengan keberadaan lipopolisakarida (LPS). LPS merupakan komponen penyusun permukaan dari membran terluar (outer membran) bakteri Gram negatif seperti E. coli, Salmonella, Shigella dan Pseudomonas. LPS terletak pada membran terluar. Karena LPS hanya dimiliki oleh bakteri Gram negatif, maka endotoksin dapat dikatakan sebagai toksin yang khas dimiliki oleh bakteri Gram negatifEfek toksik dari LPS disebabkan oleh komponen lipid (lipid A) dari LPS sementara polisakarida O yang hidrofilik berperan sebagai carrier pembawa lipid A. Gejala penyakit karena aktivitas endotoksin (LPS) terjadi jika bakteri mati (misalnya karena aktivitas antimikroba, aktivitas phagosit atau obat antibiotika) dan mengalami lisis sehingga LPS akan dilepas ke lingkungan. Endotoksin akan memberi efek negatif jika terdapat dalam jumlah yang cukup besar (LPS lebih dari 100 μg). Karena bersifat non enzimatis, maka mekanisme reaksinya tidak spesifik. LPS menyerang sistim pertahanan tubuh menyebabkan demam, penurunan kadar besi, peradangan, pembekuan darah, hipotensi dan sebagainya. EKSOTOKSINEksotoksin merupakan komponen protein terlarut yang disekresikan oleh bakteri hidup pada fase pertumbuhan eksponensial. Produksi toksin ini biasanya spesifik pada beberapa species bakteri tertentu (bisa Gram positif maupun Gram negatif) yang menyebabkan terjadinya penyakit terkait dengan toksin tersebut. Sebagai contoh, toksin botulin hanya dihasilkan oleh Clostridium botulinum, Pada beberapa pathogen, toksin merupakan faktor virulence: toksin hanya diproduksi oleh strain yang virulent. Beberapa patogen bisa mensekresikan eksotoksin ke dalam pangan.

Pada kondisi ini, walaupun bakterinya tidak ada, toksin akan menyebabkan keracunan pangan jika masuk ke saluran pencernaan (intoksikasi). Pada beberapa patogen, bakteri hidup masuk ke saluran pencernaan dan memproduksi toksin yang dapat menyebabkan keracunan pangan (toksiko-infeksi).Eksotoksin berukuran lebih besar dari endotoksin, dengan berat molekul sekitar 50 – 1000 kDa. Toksin ini berfungsi seperti enzim dan memiliki sifat-sifat enzim yaitu terdenaturasi oleh panas, asam dan enzim proteolitik. Potensi toksiknya tinggi (konsentrasi 1 μg dapat menyebabkan keracunan). Aktivitas biologis dari eksotoksin berlangsung dengan mekanisme reaksi dan substrat yang spesifik. Substrat (didalam inang) bisa berupa komponen dari sel-sel jaringan, organ atau cairan tubuh. Biasanya, bagian yang dirusak oleh toksin mengindi-kasikan lokasi dari substrat untuk toksin tersebut. Istilah seperti enterotoksin, neuro-toksin, dan hemolysin kadang-kadang digunakan untuk mengindikasikan sisi target dari suatu eksotoksin. Eksotoksin bersifat antigenik. Artinya, secara in vivo, aktivitasnya da-pat dinetralkan oleh antibody yang spesifik untuk eksotoksin tersebut. Beberapa eksotoksin memiliki aktivitas sitotoksik yang sangat spesifik. Misalnya, toksin botulin yang hanya menyerang syaraf. Beberapa eksotoksin yang lain memiliki spektrum aktivitas yang lebih lebar dan menyebabkan kematian (nekrosis) dari beberapa sel dan jaringan (non spesifik) misalnya toksin yang diproduksi oleh staphylococci, streptococci, clostridia, dan sebagainya. Toksin dengan spektrum aktivitas yang lebar ini biasanya merusak membran sel inang dan menyebabkan kematian sel karena terjadinya kebocoran isi sel.Sitotoksin menyebabkan kerusakan secara intraseluler (didalam sitoplasma sel inang).

Perbedaan eksotoksin dan endotoksin

Eksotoksin	Endotoksin
1. Diproduksi oleh sel bakteri hidup, konsentrasinya tinggi dlm media cair	Diproduksi oleh sel bakteri yang telah mati
2. Tersusun atas molekul polipeptida,	Tersusun atas lipopolisakarida kompleks, dimana gugus lemak mrpk penentu tingkat toksisitasnya
3. Relatif tidak stabil pada pemanasan; rusak pd >600C, toksin akan kehilangan daya toksisitasnya	Masih stabil pd 600C selama 2 jam tanpa mengubah daya toksisitasnya
4. Bersifat antigenik; mampu menstimulasi membentukan antibodi. Mampu merangsang pembentukan antitoksin	Tidak bersifat antigenik, tidak mampu menstimulasi pembentukan antitoksin. Hanya mampu membentuk antibodi terhadap gugus polisakaridanya
5. Bisa dibuat toksoid dgn. Penambahan formalin, asam, pemanasan dll.	Tidak dapat dibuat toksoid
6. Mempunyai sifat toksisitas tinggi, fatal pd hewan coba pd dosis yg sangat kecilDosis rendah sdh mampu menimbulkan gejala	Lebih ringan, pd dosis tinggi fatalDiperlukan dosis tinggi untuk dapat menimbulkan gejala
7. Tidak menimbulkan demam pd inang	Menimbulkan demam pd inang