Toxicitat dels microorganismes

És anomenada toxicitat la capacitat que tenen nombroses espècies d’agents infecciosos, sobretot nombroses espècies de bacteris, d’elaborar i secretar diverses substàncies, anomenades toxines, que d’una manera o una altra alteren el metabolisme de l’organisme humà.

Les toxines, a diferència de les agressines i les impedines, són substàncies que se solubilitzen i difonen en els líquids orgànics, com ara el líquid intercel·lular, la sang o les secrecions, i que tenen la propietat de fixar-se en els receptors específics d’unes cèl·lules determinades, la qual cosa n’incrementa o en redueix l’activitat, segons els casos. Així, als gèrmens que elaboren toxines, a diferència dels altres, no els cal envair profundament l’organisme per a exercir els efectes perjudicials que els caracteritzen.

Segons el mecanisme gràcies al qual són alliberades a l’entorn, hi ha esquemàticament dos tipus de toxines: les exotoxines, que són secretades de manera activa per part dels microorganismes, i les endotoxines, que formen part de l’estructura dels microorganismes, i són alliberades a l’entorn de manera passiva, quan aquests es destrueixen.

Les exotoxines són compostos proteics que se sintetitzen al citoplasma de nombroses espècies de bacteris, tant grampositius com gramnegatius, i que en general tenen una vida mitjana prolongada, és a dir que mantenen el seu poder de toxicitat intacte durant períodes relativament dilatats de temps. Així, les exotoxines es poden considerar com a substàncies verinoses que elaboren determinades espècies de bacteris. D’altra banda, les exotoxines són específiques de cadascuna de les espècies de bacteris que les produeixen, com també és específic el mecanisme d’acció de cadascuna. Per exemple, l’exotoxina sintetitzada pel Corynebacterium difteriae, agent causal de la diftèria, actua impedint l’elaboració de proteïnes en unes determinades cèl·lules orgàniques i produeix alteracions cardíaques i paràlisi muscular i nerviosa; la que elabora el Clostridium botulinum, agent causal del botulisme, bloca l’alliberament que ha de realitzar el sistema nerviós perifèric d’un neurotransmissor anomenat acetilcolina, i origina paràlisi nerviosa; o la que sintetitza el Clostridium tetani, agent causal del tètan, que inhibeix la transmissió d’impulsos entre determinades neurones d’acció relaxant i les fibres musculars, de manera que causa contractura muscular i paràlisi.

El nivell de toxicitat de les exotoxines és també molt variable, i depèn de l’efecte tòxic que originen en concret. Cada tipus d’exotoxina té una dosi letal mitjana, és a dir que, trobant-se en una concentració mitjana determinada, pot originar la mort de l’organisme hoste. Alguns bacteris, com el Clostridium botixlinum, el Clostridium tetani, o el Bacillus anthracis —l’agent causal del carboncle—, elaboren exotoxines que, encara que d’una dosi mitjana letal relativament baixa, comparada amb les d’altres exotoxines, són molt potents. Per aquesta raó, les malalties infeccioses ocasionades per aquests bacteris solen ésser molt greus i fins i tot mortals, encara que el nombre de microorganismes infectants no sigui gaire elevat. D’altres bacteris, en canvi, com per exemple l’Escherichia coli, agent causal de nombrosos processos diarreics, elaboren exotoxines menys potents, l’efecte nociu de les quals no destaca especialment entre els símptomes i signes propis de les malalties que originen.

Les endotoxines són polisacàrids, és a dir, compostos de sucres, que es troben continguts en les estructures superficials de nombroses espècies de bacteris, sobretot els gramnegatius; tenen una vida mitjana curta i són d’un efecte nociu menys específic que el de les exotoxines. D’altra banda, diverses espècies de microorganismes poden contenir les mateixes endotoxines.

Els efectes de les endotoxines en l’organisme humà són variables i, en molts casos, se superposen als que ocasionen, en general, els processos infecciosos. Els més freqüents són febre, alteracions en la concentració de glòbuls blancs i plaquetes a la sang, i dilatació dels vasos sanguinis, alteració de la microcirculació i xoc.