Kopīgot:
Tetradotoksīns (TTX), patofizioloģija un toksicitāte
The tetradotoksīnu (TTX) ir aminoperhidroquinazolina inde, kas galvenokārt atrodas zivju aknās un olnīcās Tetraodontiformes kārtībā..
Tas ir spēcīgs jūras neirotoksīns, ko sauc par to zivju secību, no kurām tā visbiežāk saistīta, Tetraodontiformes (tetras-četri un odontos-zobi) vai pufera zivis..
Tetraodons ir aprīkots ar četriem lieliem zobiem, kas ir gandrīz kausēti, veidojot struktūru, kas līdzīga knābis, ko izmanto, lai kreka mīkstmiešus un citus bezmugurkaulniekus, kā arī lai nogrieztu koraļļus un rifus..
Šā rīkojuma dalībnieki ir fahaka zivis (Tetraodon fahaka), Kongo zivju zivis (Tetraodon miurus) un milzu puffer zivis mbu (Tetraodon mbu).
Fugu sugas zivis (F. flavidus, F. poecilonotus un F. niphobles), Arothron (A. nigropunctatus), Chelonodon (Chelonodon spp.) Un Takifugu (Takifugu rubripes) arī uzglabā TTX un saistītos analogus savos audos (Johnson , SF).
Tetrodotoksīns (TTX) ir dabīgs toksīns, kas ir atbildīgs par cilvēka saindēšanos un nāvi. Visbiežākais saindēšanās veids ir šāda veida piesārņoto zivju uzņemšana, uzskatot to par a delikateses dažās kulinārijas kultūrās.
Tiek uzskatīts, ka TTX aprobežojas ar Dienvidaustrumāzijas reģioniem, bet jaunākie pētījumi liecina, ka toksīns ir izplatījies Klusā okeāna un Vidusjūras reģionos. Nav zināms antidots pret TTX, kas ir spēcīgs nātrija kanālu inhibitors (Vaishali Bane, 2014).
Indekss
- 1 Rekvizīti
- 2 Fiziopatoloģija
- 3 intoksikācijas un toksicitātes posmi
- 4 "Zombiju putekļi"
- 5 Atsauces
Rekvizīti
Tetradotoksīna empīriskā formula ir C11H17N3O8 un tā molekulmasa ir 319,268 g / mol. Tā ir bezkrāsaina kristāliska cietviela, kas kļūst tumšāka, ja to uzsilda virs 220 ° C (Nacionālais darba drošības un veselības institūts (NIOSH), 2014).
Molekula ūdenī ir ļoti labi šķīstoša un spēj izšķīdināt 1 x 106 gramus litrā. Tā pKa ir 8,76 un tas ir termiski stabils, izņemot sārmainā vidē, kur tas izdala slāpekļa oksīda toksiskos dūmus (Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, 2017).
Tetrodotoksīna drošības lapa norāda, ka perorālā letālā deva (LD50) pelēm ir 334 μg uz kg. Pieņemot, ka letālā deva cilvēkiem ir līdzīga, sagaidāms, ka 25 mg tetrodotoksīna nogalinās 75 kg cilvēku.
Summa, kas nepieciešama, lai sasniegtu letālu devu vienā injekcijā, ir daudz mazāka, 8 μg uz kg vai nedaudz vairāk nekā puse miligrama, lai nogalinātu 75 kg (170 lb) cilvēku (Gilbert, 2012).
Nesen veikts pētījums, kurā terapeitiski izmantots tetrodotoksīns, liecina, ka tetrodotoksīns, ko lieto kopā ar bupivakainu, paildzina vietējo anestēzijas efektu..
Tetrodotoksīnu izmeklē Wex Pharmaceuticals hronisku sāpju ārstēšanai un pētījumos pacientiem ar progresējošu vēzi, kā arī opioīdu atkarības ārstēšanai (Benzer, 2015)..
Patofizioloģija
Nātrija jonu plūsma nervu šūnās ir vajadzīgs solis nervu impulsu vadīšanai uzbudināmo nervu šķiedrās un gar aksoniem. Normālām axona šūnām ir augstas K + jonu koncentrācijas un zemas Na + jonu koncentrācijas, un tām ir negatīvs potenciāls.
Axon stimulācija rada darbības potenciālu, kas rodas no Na + jonu plūsmas šūnā un pozitīva membrānas potenciāla veidošanās. Šī depolarizācijas izplatīšanās gar nervu termināli paredz visus pārējos notikumus.
Na + jonu plūsma caur šūnu membrānu, izmantojot nātrija jonu kanālu, kanāls, kas ir selektīvs attiecībā uz nātrija joniem kālija jonos pēc apjoma.
Kanālu veido viena peptīdu ķēde ar četrām atkārtotām vienībām, katra vienība sastāv no sešām transmembrānu helikām. Trans-membrānas poras veidojas, kad četras vienības ir salocītas klasterī ar poru centrā (3. attēls)..
Tetrodotoksīns darbojas, bloķējot nervu impulsu vadīšanu gar nervu šķiedrām un axoniem. Visbeidzot, cietušais nomirst no elpošanas paralīzes.
Molekula ir diezgan specifiska, lai bloķētu Na + jonu kanālu un līdz ar to Na + jonu plūsmu, neietekmējot K + jonus. Savienojums ar kanālu ir samērā šaurs (Kd = 10-10 nM). Lai gan hidratētā nātrija jonu atgriezeniski saistās ar nanosekundes laika skalu, tetrodotoksīns ir piesaistīts desmitiem sekundes.
Tetrodotoksīns, kas ir daudz lielāks par nātrija jonu, pudelē darbojas kā korķis, novēršot nātrija plūsmu, līdz tas lēnām izkliedējas. Letāla tetrodotoksīna deva ir tikai viens miligrams.
Tetrodotoksīns konkurē ar hidratēto nātrija katjonu un nonāk Na + kanālā, kuram tas saistās. Ir ierosināts, ka šī savienība izriet no tetrodotoksīna pozitīvi uzlādētas guanidino grupas un negatīvi lādētu karboksilātu grupu mijiedarbības sānu ķēdēs kanāla mutē..
Saksitoksīns, dabīgs dinoflagellates produkts, darbojas līdzīgi un ir arī spēcīgs neirotoksīns..
Nātrija jonu kanālam uzņēmējā jābūt atšķirīgam no cietušā kanāla, jo tas nedrīkst būt uzņēmīgs pret toksīnu. Ir pierādīts, ka ar balonu zivīm nātrija jonu kanāla proteīnam ir veikta mutācija, kas maina aminoskābju secību, padarot kanālu nejutīgu pret tetrodotoksīnu..
Spontāna mutācija, kas izraisīja šo strukturālo pārmaiņu, ir izdevīga pufera zivīm, jo tas ļāva viņam iekļaut simbiotiskās baktērijas un izmantot toksīnu, kas dod vislabāko labumu.
Apreibināšanas un toksicitātes posmi
Pirmais intoksikācijas simptoms ir neliela lūpu un mēles nejutīgums, kas parādās starp 20 minūtēm un trīs stundām pēc ēsmu zivju ēšanas..
Nākamais simptoms ir pieaugošā parestēzija sejā un ekstremitātēs, kam seko viegluma vai peldēšanas sajūtas. Jums var rasties arī galvassāpes, sāpes vēderā, slikta dūša, caureja un / vai vemšana.
Reizēm var rasties daži trumuļi vai grūtības staigāt. Otrais intoksikācijas posms ir pieaugošā paralīze. Daudzi upuri nespēj pārvietoties, un pat sēdi var būt grūti.
Pastāv aizvien lielāka elpošanas traucējumi, kas skar runu, un cietušajam parasti ir aizdusa, cianoze un hipotensija. Paralīze var pieaugt un var rasties krampji, garīga pasliktināšanās un sirds aritmija.
Cietušais, kaut arī pilnīgi paralizēts, var būt apzināts un dažos gadījumos pilnīgi gaišs līdz neilgi pirms nāves. Nāve parasti notiek 4 līdz 6 stundu laikā ar zināmu diapazonu, kas ir aptuveni 20 minūtes līdz 8 stundas.
No 1974. līdz 1983. gadam Japānā bija 646 fugu saindēšanās gadījumi, 179 nāves gadījumi. Ir ziņots par līdz 200 gadījumiem gadā, kad mirstība ir gandrīz 50%.
Uzliesmojumi ārpus Indijas un Klusā okeāna valstīm ir reti, tikai Amerikas Savienotajās Valstīs ziņots tikai par dažiem gadījumiem. Suši pavāriem, kuri vēlas sagatavot fugu, jābūt Japānas valdības pilnvarotam.
Tetrodotoksīns ir desmit reizes vairāk letāls nekā Dienvidaustrumāzijas ķejas inde, kas savukārt ir 10 līdz 100 reižu vairāk letāla nekā melnā atraitņa zirnekļa inde, ja to ievada pelēm un vairāk nekā 10 000 reižu vairāk nāvējošu nekā cianīdu.
Tam ir tāda pati toksicitāte kā saksitoksīnam, kas izraisa paralītisku čaulgliemju saindēšanos (gan TTX, gan saksitoksīns bloķē Na + kanālu, un abi ir atrodami pufera zivju audos)..
"Zombiju putekļi"
Īpaši interesanta detaļa par TTX ir tā izmantošana tā sauktajos zombiju putekļos. Saskaņā ar daudziem ziņojumiem voodoo priesteri, kas pazīstami kā bokors, rada baltu un putekļainu savienojumu, ko sauc par kupe poudre.
Šīs pulvera sastāvdaļas var domāt par cilvēka zombiju. 1980. gados Hārvarda etnobotanists Wade Davis devās uz Haiti, lai izmeklētu zombijus un "zombiju putekļus"..
Lai gan dažādi bokori pulveros izmantoja dažādas sastāvdaļas, Davis konstatēja, ka "ir piecas pastāvīgas dzīvnieku sastāvdaļas: cilvēka atliekas sadedzinātas un apglabātas (parasti kaulu), maza koku varde, polaete tārps, liels Jaunās pasaules krupis un viena vai vairākas sugas balonu zivīm.
Visefektīvākās sastāvdaļas ir globefish, kas satur nāvējošus neirotoksīnus, kas pazīstami kā tetrodotoksīns, "Davis rakstīja Harpera žurnālā.
Lai gan zinātnieku kopiena ir kritizējusi Davisa pētījumu, ir nenoliedzams, ka viņa tetrodotoksīna kā zombiju putekļu aktīvās sastāvdaļas identifikācijai ir ievērojams zinātniskais nopelns (Lallanilla, 2013).
Atsauces
- Benzers, T. (2015, 28. decembris). Tetoksotoksīna toksicitāte. Atgūts no emedicine.medscape.com.
- Gilberts, S. (2012, 13. maijs). Tetrodotoksīns Izgūti no toxipedia.org.
- Johnson, J. (S.F.). Tetrodotoksīns ... senais alkaloīds no jūras ... Saturs iegūts no chm.bris.ac.uk.
- Lallanilla, M. (2013, 24. oktobris). Kā padarīt zombiju (nopietni). Izgūti no lifecience.com.
- Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2017. gada 4. marts). PubChem Compound datu bāze; CID = 11174599. Izgūti no PubChem.
- Tetrodotoksīns: darbības veids. (2001). Izgūti no life.umd.edu.
- Nacionālais darba drošības un veselības institūts (NIOSH). (2014. gada 20. novembris). TETRODOTOKSINIS: Biotoksīns. Atgūts no cdc.gov.
- Vaishali Bane, M. L. (2014). Tetrodotoksīns: ķīmija, toksicitāte, avots, izplatīšana un noteikšana. Toxins 6 (2), 693-755.