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Lexikon der Ernährung: Bakterientoxine

Bakterientoxine, Bakteriotoxine, Bakteriengifte, E bacterial toxins, von pathogenen Bakterienarten gebildete Gifte bzw. Verbindungen unterschiedlichster Stoffklassen, die häufig die Ursache von akuten Erkrankungen durch Lebensmittel sind. Sie werden im Allgemeinen in Exotoxine und Endotoxine unterteilt. Die Fähigkeit, Exotoxine zu produzieren, ist zwar übertragbar, aber nicht lebenswichtig für die Bakterien. Endotoxine sind demgegenüber als funktionelle Zellwandbestandteile sowohl für die Integrität des Bakteriums als auch für seine Pathogenität wichtig. Neben lebensmittelpathogenen Bakterien, wie Salmonellen, haben vor allem lebensmittelvergiftende Bakterien, die während des Wachstums in Lebensmitteln Toxine bilden, z. B. Bacillus botulinum (Botulismus), eine große Bedeutung. Im Gegensatz zu den Endotoxinen versch. Bakterienarten, deren Wirkung gleichartig ist und von der Reaktionfähigkeit des Immunsystems abhängt, hat jedes Exotoxin ein charakteristisches Wirkprofil und verursacht spezifische Symptome, die entweder durch Veränderungen an der Zellmembran oder durch Interaktionen mit intrazellulären, regulatorischen Proteinen hervorgerufen werden. Die Exotoxine sind ausnahmslos Peptide oder Proteine, die nach dem Mechanismus der Wirkung verschiedenen Gruppen zugeordnet werden können (Tab.).
Extrazellulär wirkende Gifte weisen eine zelluläre Wirkung auf, ohne in die Zellen einzudringen. Sie reagieren mit Rezeptoren der Plasmamembranen, in deren Folge die Zellen Substanzen passiv verlieren oder aktiv sezernieren. Porenbildner permeabilisieren Membranen, was zum Zelluntergang führen kann. Die indirekte Wirkung einzelner Endo- und Exotoxine resultiert aus der Bindung an Zellen des Immunsystems, aus denen sie Mediatoren (z. B. Interleukine) freisetzen, die eine Entzündungsreaktion auslösen. Alle intrazellulär wirkenden Proteintoxine sind Enzyme. Sie bestehen aus zwei Komponenten. Der eine dient der Bindung an die Zellmembran und der Porenbildung, der andere katalysiert eine enzymatische Reaktion, in deren Folge zelluläre Regulationsvorgänge unterbrochen werden. Häufig wird die Wirkung der Exotoxine durch unspezifische Reaktionen auf Endotoxine und den Erreger selbst überlagert. Einige bakterielle Stoffwechselprodukte sind genotoxisch und cancerogen. So induziert Ethionin aus Escherichia coli Lebertumoren und Elaiomycin aus Streptomyces Gehirn-, Uterus-, Nieren-, Darm- und Magentumoren bei Ratten.

Bakterientoxine: Tab. Exotoxine – Gruppenzuordnung und Beispiele.

intrazellulär wirkende Toxine

Glycosidasen:

Shigatoxin aus Shigella dysenteriae (Shigella)

neurotoxische Proteasen:

TetanustoxinBotulinum-Neurotoxine der Typen A, B, C1, D, E, F, G

ADP-Ribosyl-Transferasen:

DiphterietoxinCholeratoxin (Cholera)

extrazellulär wirkende Toxine

Porenbildner (Lysine):

α-Toxin aus Staphylococcus aureusTetanolysin aus Clostridium tetani

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