Zdieľam:
Vlastnosti tetradotoxínu (TTX), patofyziológia a toxicita
tetrodotoxin (TTX) je jed aminoperhidrochinazolíny, ktorý sa nachádza hlavne v pečeni a vaječníkoch rýb v poradí Tetraodontiformes.
Je to silný morský neurotoxín, pomenovaný podľa poradia rýb, z ktorých je najčastejšie asociovaný, Tetraodontiformes (tetras-four a odontos-tooth) alebo ryba ryba.
Tetraodon je vybavený štyrmi veľkými zubami, ktoré sú takmer roztavené a tvoria štruktúru podobnú zobáku používanému na prasknutie mäkkýšov a iných bezstavovcov, ako aj na škrabanie korálov a všeobecnú pastvu útesov..
Členmi tohto rádu sú ryba fukaková (Tetraodon fahaka), ryba ryba z Konga (Tetraodon miurus) a obrovská ryba mbu (Tetraodon mbu).
Puffer ryby rodu Fugu (F. flavidus, F. poecilonotus a F. niphobles), Arothron (A. nigropunctatus), Chelonodon (Chelonodon spp.) A Takifugu (Takifugu rubripes) tiež uchovávajú TTX a príbuzné analógy v ich tkanivách (Johnson , SF).
Tetrodotoxín (TTX) je prírodný toxín, ktorý je zodpovedný za otravu ľudí a smrť. Najbežnejším spôsobom otravy je požitie tohto typu kontaminovaných rýb, ktoré sa považuje za a lahôdky v určitých kulinárskych kultúrach.
Predpokladá sa, že TTX je obmedzený na regióny juhovýchodnej Ázie, ale nedávne štúdie ukázali, že toxín sa rozšíril do regiónov v Tichom oceáne a Stredozemnom mori. Nie je známe antidotum pre TTX, ktoré je silným inhibítorom sodíkových kanálov (Vaishali Bane, 2014).
index
- 1 Vlastnosti
- 2 Fyziopatológia
- 3 Fázy intoxikácie a toxicity
- 4 "Zombie prach"
- 5 Referencie
vlastnosti
Empirický vzorec tetradotoxínu je C11H17N3O8 a jeho molekulová hmotnosť je 319,268 g / mol. Je to bezfarebná kryštalická pevná látka, ktorá stmavne pri zahriatí nad 220 ° C (Národný inštitút pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (NIOSH), 2014).
Molekula je veľmi rozpustná vo vode, pričom je schopná rozpustiť 1 x 106 gramov na liter. Má pKa 8,76 a je tepelne stabilný okrem alkalického média, kde uvoľňuje toxické výpary oxidov dusíka (Národné centrum pre informácie o biotechnológiách, 2017).
Bezpečnostný list pre tetrodotoxín uvádza, že orálna stredná letálna dávka (LD50) pre myši je 334 μg na kg. Za predpokladu, že letálna dávka pre ľudí je podobná, očakáva sa, že 25 miligramov tetrodotoxínu zabije osobu s hmotnosťou 75 kg..
Množstvo potrebné na dosiahnutie letálnej dávky na injekciu je oveľa nižšie, 8 μg na kg, alebo o niečo viac ako polovica miligramu na usmrtenie osoby s hmotnosťou 75 kg (170 libier) (Gilbert, 2012).
Nedávna štúdia s použitím tetrodotoxínu terapeuticky ukazuje, že tetrodotoxín používaný spolu s bupivakaínom predlžuje lokálny anestetický účinok.
Tetrodotoxín skúma Wex Pharmaceuticals na liečbu chronickej bolesti av štúdiách na pacientoch s pokročilou rakovinou, ako aj na liečbu závislosti od opioidov (Benzer, 2015)..
patofyziológie
Prúdenie iónov sodíka v nervových bunkách je nevyhnutným krokom pri vedení nervových impulzov v excitabilných nervových vláknach a pozdĺž axónov. Normálne axonálne bunky majú vysoké koncentrácie iónov K + a nízke koncentrácie iónov Na + a majú negatívny potenciál.
Stimulácia axónu má za následok akčný potenciál vyplývajúci z prúdenia iónov Na + v bunke a tvorby pozitívneho membránového potenciálu. Šírenie tejto depolarizácie pozdĺž nervového terminálu predurčuje všetky ostatné udalosti.
Ióny Na + prúdia cez bunkovú membránu s použitím sodíkových iónových kanálov, kanála, ktorý je selektívny pre ióny sodíka na iónoch draslíka rádovo.
Kanál je tvorený jedným peptidovým reťazcom so štyrmi opakovanými jednotkami, pričom každá jednotka sa skladá zo šiestich transmembránových skrutkovice. Trans-membránový pór sa vytvorí, keď sú štyri jednotky zložené do klastra s pórom v strede (obrázok 3)..
Tetrodotoxín účinkuje tak, že blokuje vedenie nervových impulzov pozdĺž nervových vlákien a axónov. Obeť nakoniec zomrie na respiračnú paralýzu.
Molekula je celkom špecifická na blokovanie Na + iónového kanála, a teda na tok Na + iónov bez toho, aby mala nejaký vplyv na K + ióny. Spojenie s kanálom je relatívne úzke (Kd = 10 až 10 nM). Kým hydratovaný sodíkový ión sa viaže reverzibilne v nanosekundovom časovom meradle, tetrodotoxín sa viaže desiatky sekúnd.
Tetrodotoxín, ktorý je omnoho väčší ako sodíkový ión, pôsobí ako korok vo fľaši, čím zabraňuje toku sodíka, kým sa pomaly nerozptýli. Smrteľná dávka tetrodotoxínu je len jeden miligram.
Tetrodotoxín súťaží s hydratovaným sodíkovým katiónom a vstupuje do kanála Na +, ku ktorému sa viaže. Navrhuje sa, aby táto spojka bola výsledkom interakcie guanidínovej skupiny pozitívne nabitej v tetrodotoxíne a záporne nabitých karboxylátových skupinách v bočných reťazcoch v ústach kanála..
Saxitoxín, prírodný produkt dinoflagelátov, pôsobí podobným spôsobom a je tiež silným neurotoxínom.
Kanál sodíkových iónov v hostiteľovi musí byť odlišný od kanála obete, pretože by nemal byť citlivý na toxín. Ukázalo sa, že pre balónikové ryby prešiel proteín sodíkových iónových kanálov mutáciou, ktorá mení aminokyselinovú sekvenciu, čo robí kanál necitlivým na tetrodotoxín..
Spontánna mutácia, ktorá spôsobila túto štrukturálnu zmenu, je prospešná pre rybu puffer, pretože mu umožnila začleniť symbiotické baktérie a použiť toxín, ktorý produkuje v najlepšej výhode.
Fázy intoxikácie a toxicity
Prvým príznakom intoxikácie je mierne znecitlivenie pier a jazyka, ktoré sa objavuje medzi 20 minútami a tromi hodinami po konzumácii ryba..
Ďalším príznakom je rastúca parestézia na tvári a končatinách, po ktorej môžu nasledovať pocity ľahkosti alebo plávania. Môžete tiež pociťovať bolesť hlavy, bolesť v epigastriu, nevoľnosť, hnačku a / alebo vracanie.
Občas sa môže vyskytnúť bubnovanie alebo problémy s chôdzou. Druhou fázou intoxikácie je rastúca paralýza. Mnohé obete nie sú schopné sa pohybovať a dokonca aj sedenie môže byť ťažké.
Tam, kde je ovplyvnená reč, je narastajúca respiračná tieseň a obeť zvyčajne predstavuje dušnosť, cyanózu a hypotenziu. Môže sa vyskytnúť paralýza a záchvaty, mentálne zhoršenie a srdcová arytmia.
Obeť, hoci úplne paralyzovaná, môže byť vedomá av niektorých prípadoch úplne jasná až tesne pred smrťou. Smrť sa zvyčajne vyskytuje v priebehu 4 až 6 hodín, so známym rozsahom približne 20 minút až 8 hodín.
Od roku 1974 do roku 1983 bolo v Japonsku 646 prípadov otravy fugu, pričom 179 úmrtí. Boli hlásené odhady až 200 prípadov ročne s úmrtnosťou blízkou 50%.
Ohniská mimo krajín Indo-Tichomoria sú zriedkavé, v Spojených štátoch sa uvádza len niekoľko prípadov. Sushi kuchári, ktorí chcú pripraviť fugu musí byť schválená japonskou vládou.
Tetrodotoxín je desaťkrát viac smrteľný ako jed z juhovýchodnej Ázie krait, ktorý je zase 10 až 100 krát smrteľnejší ako jed vdovského pavúka, keď je podávaný myšiam a viac ako 10 000 krát smrteľnejší ako jed. kyanid.
Má rovnakú toxicitu ako saxitoxín, ktorý spôsobuje paralytickú otravu mäkkýšmi (TTX aj saxitoxín blokujú kanál Na + a obidva sa nachádzajú v tkanivách rýb s pufrom)..
"Prach zombie"
Zvlášť zvedavý detail týkajúci sa TTX je jeho použitie v tzv. Zombie prachu. Podľa mnohých správ, voodoo kňazi známy ako bokor vytvoriť bielu a prašnú zlúčeninu zvanú kupé poudre.
Zložky v tomto prášku môže údajne zmeniť človeka na zombie. V 80-tych rokoch minulého storočia cestoval Harvardský etnobotanista, Wade Davis, na Haiti, aby vyšetril zombie a "prach zombie"..
Hoci rôzni bokori používali vo svojich práškoch rôzne prísady, Davis zistil, že „existuje päť konštantných zložiek zvierat: človek zostáva spálený a pochovaný (zvyčajne kosť), malá rosnička, polychaete červ, veľká ropucha nováčik a jeden alebo viac druhov balónikových rýb.
Najúčinnejšími zložkami sú glóbus, ktorý obsahuje smrtiace neurotoxíny známe ako tetrodotoxín, “napísal Davis v časopise Harper's Magazine.
Hoci vedecká komunita kritizovala Davisov výskum, je nepopierateľné, že jeho identifikácia tetrodotoxínu ako aktívnej zložky v zombie prachu má značnú vedeckú hodnotu (Lallanilla, 2013).
referencie
- Benzer, T. (2015, 28. december). Tetoxotoxínová toxicita. Obnovené z emedicine.medscape.com.
- Gilbert, S. (2012, 13. máj). Tetrodotoxin. Zdroj: toxipedia.org.
- Johnson, J. (S.F.). Tetrodotoxín ... staroveký alkaloid z mora ... Zdroj: chm.bris.ac.uk.
- Lallanilla, M. (2013, 24. októbra). Ako si vyrobiť zombie (vážne). Získané zo lifecience.com.
- Národné centrum pre informácie o biotechnológiách. (2017, 4. marec). PubChem Compound Database; CID = 11174599. Získané z PubChem.
- Tetrodotoxín: spôsob účinku. (2001). Zdroj: life.umd.edu.
- Národný inštitút pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (NIOSH). (2014, 20. november). TETRODOTOXÍN: Biotoxín. Obnovené z cdc.gov.
- Vaishali Bane, M. L. (2014). Tetrodotoxín: chémia, toxicita, zdroj, distribúcia a detekcia. Toxíny 6 (2), 693-755.