Свойства на Тетрадотоксин (ТТХ), патофизиология и токсичност

на Тетродоксин (TTX) е отрова на аминоперидрокиназолина, която се открива главно в черния дроб и яйчниците на рибите по реда на Tetraodontiformes. 

Той е мощен морски невротоксин, наречен по ред на рибите, от които най-често се свързва, Tetraodontiformes (tetras-four и odontos-tooth) или риба.

Тетраодонът е оборудван с четири големи зъба, които са почти сляти, образувайки структура, подобна на човката, използвана за разчупване на мекотели и други безгръбначни, както и за изстъргване на корали и обща паша на рифове..

Членовете на тази поръчка включват риба от бурестери от фахака (Tetraodon fahaka), рибата за бутер на Конго (Tetraodon miurus), и гигантската риба-бухалка mbu (Tetraodon mbu).

Рибите от буфер от рода Fugu (F. flavidus, F. poecilonotus и F. niphobles), аротрон (A. nigropunctatus), Chelonodon (Chelonodon spp.) И Takifugu (Takifugu rubripes) също съхраняват ТТХ и сродни аналози в техните тъкани (Johnson). , SF).

Tetrodotoxin (TTX) е естествен токсин, който е отговорен за човешкото отравяне и смърт. Най-често срещаният начин на отравяне е поглъщането на този вид замърсени риби, считан за a деликатеси в някои кулинарни култури.

Смята се, че TTX е ограничен до регионите в Югоизточна Азия, но последните проучвания показват, че токсинът се е разпространил в районите в Тихия океан и Средиземно море. Няма известен антидот за TTX, който е мощен инхибитор на натриевия канал (Vaishali Bane, 2014)..

индекс

• 1 Свойства
• 2 Физиопатология
• 3 Етапи на интоксикация и токсичност
• 4 "Зомби прах"
• 5 Препратки

свойства

Емпиричната формула на тетрадотоксина е C11H17N3O8 и неговата молекулна маса е 319.268 g / mol. Това е безцветно кристално твърдо вещество, което потъмнява при нагряване над 220 ° C (Националният институт за безопасност и здраве при работа (NIOSH), 2014).

Молекулата е много разтворима във вода и може да разтвори 1 х 106 грама на литър. Той има рКа от 8,76 и е термично устойчив освен в алкална среда, където отделя токсични пари от азотен оксид (Национален център за биотехнологична информация, 2017).

Листът за безопасност за тетродотоксин уточнява, че средната летална доза за орално приложение (LD50) за мишки е 334 μg на kg. Ако се приеме, че смъртоносната доза за хората е подобна, се очаква 25 милиграма тетродотоксин да убие 75-килограмов човек.

Количеството, необходимо за постигане на летална доза на инжекция е много по-ниско, 8 μg на килограм, или малко повече от половин милиграм, за да се убие 75 kg (170 lb) човек (Gilbert, 2012).

Неотдавнашно проучване, използващо тетродотоксин, показва, че тетродотоксинът, използван заедно с бупивакаин, удължава локалния анестетичен ефект.

Тетродотоксин се изследва от Wex Pharmaceuticals за лечение на хронична болка и при проучвания при пациенти с напреднал рак, както и за лечение на опиоидна зависимост (Benzer, 2015).

патофизиология

Потокът от натриеви йони в нервните клетки е необходима стъпка в провеждането на нервните импулси в възбудимите нервни влакна и по аксоните. Нормалните аксонови клетки имат високи концентрации на K + йони и ниски концентрации на Na + йони и имат отрицателен потенциал.

Стимулирането на аксона води до потенциал за действие, произтичащ от потока на Na + йони в клетката и генерирането на положителен мембранен потенциал. Разпространението на тази деполяризация по нервния терминал предхожда всички други събития.

Натриевите йони преминават през клетъчната мембрана, използвайки натриеви йонни канали, канал, който е селективен за натриеви йони върху калиеви йони с порядък.

Каналът е съставен от една пептидна верига с четири повтарящи се единици, като всяка единица се състои от шест трансмембранни спирали. Транс-мембранните пори се образуват, когато четирите единици са сгънати в група с порите в центъра (фигура 3)..

Тетродотоксин действа като блокира провеждането на нервните импулси по нервните влакна и аксоните. Жертвата накрая умира от респираторна парализа.

Молекулата е доста специфична, за да блокира Na + йонния канал и, следователно, потока на Na + йони, без да има ефект върху K + йони. Преходът към канала е сравнително тесен (Kd = 10-10 nM). Докато хидратираният натриев йон се свързва обратимо в наносекундна времева скала, тетродотоксинът е свързан за десетки секунди.

Тетродотоксинът, много по-голям от натриевия йон, действа като корк в бутилка, предотвратявайки потока на натрий, докато бавно се разсейва. Една фатална доза тетродотоксин е само един милиграм.

Тетродотоксинът се конкурира с хидратирания натриев катион и навлиза в Na + канала, към който се свързва. Предполага се, че този съюз е резултат от взаимодействието на гуанидино групата, положително заредена в тетродотоксин и отрицателно заредени карбоксилатни групи в страничните вериги в устието на канала..

Saxitoxin, естествен продукт на динофлагелатите, действа по подобен начин и е също така мощен невротоксин.

Каналът на натриевия йон в гостоприемника трябва да бъде различен от този на жертвата, тъй като той не трябва да бъде податлив на токсин. Показано е, че за балонната риба белтъкът от натриево-йонния канал е претърпял мутация, която променя аминокиселинната последователност, правейки канала нечувствителен към тетродотоксин.

Спонтанната мутация, която е причинила тази структурна промяна, е от полза за рибата-буболечка, тъй като му позволява да включи симбиотичните бактерии и да използва токсина, който произвежда в най-добрия си вид..

Етапи на интоксикация и токсичност

Първият симптом на интоксикация е лекото изтръпване на устните и езика, което се появява между 20 минути и три часа след хранене на рибата.

Следващият симптом е нарастващата парестезия в лицето и крайниците, която може да бъде последвана от усещания за лекота или плаване. Може също да имате главоболие, болка в епигастриума, гадене, диария и / или повръщане.

Понякога може да се случи някакво барабаниране или затруднено ходене. Вторият етап на интоксикация е нарастващата парализа. Много от жертвите не могат да се движат и дори седенето може да бъде трудно.

Налице е нарастващ респираторен дистрес, където речта е засегната, и жертвата обикновено се проявява с диспнея, цианоза и хипотония. Парализа се увеличава и могат да се появят припадъци, умствено влошаване и сърдечна аритмия.

Жертвата, макар и напълно парализирана, може да бъде съзнателна и в някои случаи напълно ясна до скоро преди смъртта. Смъртта обикновено настъпва в рамките на 4 до 6 часа, с известен обхват от приблизително 20 минути до 8 часа.

От 1974 до 1983 г. в Япония има 646 случая на отравяне с фугу с 179 смъртни случая. Докладвани са оценки на до 200 случая годишно със смъртност близо до 50%.

Огнища извън Индо-Тихоокеанските страни са редки, като само няколко случая са съобщени в Съединените щати. Суши-готвачите, които искат да приготвят фугу, трябва да бъдат одобрени от японското правителство.

Тетродотоксинът е десет пъти по-смъртоносен от отровата в Югоизточна Азия, което от своя страна е 10 до 100 пъти по-смъртоносно от отровата на черната вдовица, когато се прилага на мишки и повече от 10 000 пъти по-смъртоносно от цианид.

Той има същата токсичност като сакситоксин, който причинява паралитично отравяне с черупчести (както TTX, така и сакситоксин блокират Na + канала и и двете се откриват в тъканите на рибата).

"Зомби прах"

Особено любопитен детайл по отношение на TTX е неговата употреба в т. Нар. Зомби прах. Според многобройни съобщения, вуду свещеници, известни като bokor, създават бяло и прашно съединение, наречено coupé poudre.

Съставките в този прах могат да превърнат човек в зомби. През 80-те години на миналия век, Харвардският етноботник Уейд Дейвис пътува до Хаити, за да разследва зомбита и "праха от зомбита"..

Въпреки че различни бокори използват различни съставки в техните прахове, Дейвис открива, че "има пет постоянни животински съставки: човешки останки изгорени и погребани (обикновено кости), малка дървесна жаба, полихетен червей, голяма жаба на Новия свят и един или повече видове от балонна риба.

Най-мощните съставки са глобус, които съдържат смъртоносни невротоксини, известни като тетродотоксин, пише Дейвис в списание Harper's..

Въпреки че научната общност критикува изследванията на Дейвис, не може да се отрече, че неговото идентифициране на тетродотоксин като активна съставка в зомбитовия прах има значителни научни достойнства (Lallanilla, 2013).

препратки

1. Benzer, T. (2015, 28 декември). Тетокситоксин токсичност. Възстановен от emedicine.medscape.com.
2. Gilbert, S. (2012, 13 май). Тетродоксин. Извлечено от toxipedia.org.
3. Johnson, J. (S.F.). Тетродотоксин ... древен алкалоид от морето ... Изтеглено от chm.bris.ac.uk.
4. Lallanilla, М. (2013, 24 октомври). Как да направим зомби (сериозно). Изтеглено от livescience.com.
5. Национален център за биотехнологична информация. (2017, 4 март). PubChem Compound Database; CID = 11174599. Изтеглено от PubChem.
6. Тетродотоксин: начин на действие. (2001 г.). Извлечено от life.umd.edu.
7. Националният институт за безопасност и здраве при работа (NIOSH). (2014, 20 ноември). ТЕТРОДОТОКСИН: Биотоксин. Възстановен от cdc.gov.
8. Vaishali Bane, М. L. (2014). Тетродотоксин: химия, токсичност, източник, разпространение и откриване. Токсини 6 (2), 693-755.