Endotoksin

Endotoksin adalah toksin pada bakteri gram negatif berupa lipopolisakarida (LPS) pada membran luar dari dinding sel yang pada keadaan tertentu bersifat toksik pada inang tertentu. Lipopolisakarida ini disebut endotoksin karena terikat pada bakteri dan dilepaskan saat mikroorganisme mengalami lisis atau pecahnya sel. Beberapa juga dilepaskan saat penggandaan bakteri. Komponen toksik pada LPS adalah bagian lipid atau lemak, yang disebut lipd A. Komponen lipid A ini bukanlah struktur makromolekuler tunggal melainkan terdiri dari susunan kompleks dari residu-residu lipid. Endotoksin hanya ada pada bakteri gram negatif berbentuk basil/batang dan kokus dan tidak secara aktif dilepaskan dari sel serta dapat menimbulkan demam, syok, dan gejala lainnya.

Endotoksin adalah LPS sementara eksotoksin adalah polipetida; enzim-enzim yang menghasilkan LPS tersebut dikodekan oleh gen-gen pada kromosom bakteri daripada plasmid atau DNA bakteriofage yang biasanya mengkodekan eksotoksin. Toksisitas endotoksin lebih rendah dibandingkan dengan eksotoksin, namun beberapa organisme memiliki endotoksin yang lebih efektif dibanding yang lain. Endotoksin adalah antigen yang lemah dan menginduksi antibodi dengan lemah sehingga tidak cocok digunakan sebagai antigen dalam vaksin. Keberadaan endotoksin tanpa bakteri penghasilnya sudah cukup untuk menimbulkan gejala keracunan pada inang contohnya keracunan makanan karena endotoksin yang dihasilkan oleh bakteri Salmonella.

Dampak 
Efek biologis dari endotoksin yaitu:
 Demam karena pelepasan makrofag oleh interleukin-1 yang beraksi karena pusat pengaturan temperatur hipotalamus. Selain itu, demam juga dapat disebabkan oleh karena endotoksin dapat memicu pelepasan protein pirogen endogen (protein di dalam sel) yang memengaruhi pusat pengatur suhu tubuh di dalam otak.
 Hipotensi karena meningkatnya permeabilitas pembuluh darah.
 Aktivasi jalur alternatif dari jalur komplemen sehingga terjadi peradangan dan kerusakan jaringan.
 Aktivasi makrofag, peningkatan kemampuan fagosit, dan aktivasi dari banyak klon limfosit B sehingga meningkatkan produksi antibodi.

Efek langsung maupun tak langsung lain dari endotoksin termasuk stimulasi pembentukan sel granulosit, penggumpalan dan degenerasi dari sel trombosit.

Sumber 
Neisseria meningitidis
N.meningitidis adalah bakteri gram negatif berbentuk kokus dengan kapsul polisakarida dan setidaknya 13 jenis serotipe yang berbeda. Endotoksin pada diding sel N. meningitidis adalah lipopolisakarida yang mirip dengan liopolisakarida yang ada pada bakteri gram negatif berbentuk batang.

Haemophilus influenzae
H.influenzae adalah bagian dari mikroflora normal pada bagian atas saluran pernapasan pada manusia. H.influenzae bergerak di antara sel-sel epitel pada saluran pernapasan untuk menginvasi dan menimbulkan penyakit. H.influenzae mempunyai endotoksin yang dapat menyebabkan peradangan dan sebagian diasosiasikan dengan kejut septik.

Deteksi dan Eliminasi 

Deteksi dan eliminasi endotoksin telah menjadi masalah bertahun-tahun bagi industri farmasi dan alat-alat kedokteran. Contohnya pemberian obat yang terkontaminasi dengan endotoksin dapat berakibat pada komplikasi bahkan kematian kepada pasien. Selain itu, endotoksin juga menjadi masalah bagi mereka yang bekerja dengan kultur sel dan rekayasa genetika. Untuk itu, dikembangkan metode untuk mendeteksi dan mengeliminasi endotoksin. Prosedur tersebut harus sangat sensitif sehingga dapat mendeteksi endotoksin sampai dengan 0,25 endotoxin unit (E.U.) atau setara dengan 0,025ng/ml. Salah satu prosedur yang paling akurat adalah uji Limulus amoebocyte lysate (LAL) yang didasarkan pada observasi pembentukan gel beku sewaktu endotoksin bersentuhan dengan protein pembeku dari amoebocytes Limulus yang bersikulasi. Perangkat uji ini terdiri dari kalsium, enzim propembekuan (proclotting) dan senyawa propenggumpalan/prokoagulan (procoagulan). Enzim proclotting akan teraktivasi oleh endoktoksin dan kasium unuk membentuk enzim pembeku (clotting enzyme) yang akan memotong prokoagulan menjadi subunit polipeptida (koagulogen). Subunit-subunit tersebut akan bergabung membentuk ikatan disulfida membentuk gel beku. Lalu dilakukan metode spektrofotometri untuk mengukur jumlah protein yang tergumpalkan pada lisat tersebut yang mana bisa terdeteksi hingga 10pg/ml lipopolisakarida. Tes ini dapat digunakan untuk mendeteksi endotoksin di dalam serum, cairan serebrospinal, air minum, dam cairan untuk injeksi dan obat.

Lihat Pula 
 Toksin
 Eksotoksin
 bakteri gram negatif
 lipopolisakarida

Referensi

Pranala luar 
 
 Textbook of Bacteriology

Biologi
Toksin