Tetradotoxin (TTX) tulajdonságok, patofiziológia és toxicitás

az tetrodotoxinról (TTX) az aminoperhidroquinazolina méreg, amely elsősorban a májban és a petefészkekben található a Tetraodontiformes sorrendben. 

Ez egy erőteljes tengeri neurotoxin, amelyet a leggyakrabban társult halak sorrendjében neveztek el, a Tetraodontiformes (tetras-four és odontos-fog) vagy pufferhalak.

A tetraodon négy nagy fogával van ellátva, amelyek majdnem olvasztottak, és olyan csőrét képeznek, amely hasonlít a puhatestűek és más gerinctelen állatok feltörésére, valamint a korallok és a zátonyok legeltetésére..

Ennek a rendnek a tagjai közé tartoznak a fahaka (Tetraodon fahaka), a Kongói (Tetraodon miurus) pufferhalak és az óriás pufferhal mbu (Tetraodon mbu).

A Fugu nemzetség (F. flavidus, F. poecilonotus és F. niphobles), az Arothron (A. nigropunctatus), a Chelonodon (Chelonodon spp.) És a Takifugu (Takifugu rubripes) fajtájú halak szintén tárolják a TTX-et és a kapcsolódó analógokat szöveteikben (Johnson , SF).

A tetrodotoxin (TTX) egy természetes toxin, amely felelős az emberi mérgezésért és a halálért. A mérgezés leggyakoribb módja az ilyen típusú szennyezett halak lenyelése, a csemege bizonyos kulináris kultúrákban.

Úgy gondolják, hogy a TTX a délkelet-ázsiai régiókra korlátozódik, de a közelmúltbeli tanulmányok kimutatták, hogy a toxin a csendes-óceáni és a mediterrán térségekben terjedt. A TTX-nek nincs ismert antidotuma, amely egy erős nátriumcsatorna-gátló (Vaishali Bane, 2014).

index

• 1 Tulajdonságok
• 2 Fiziopatológia
• 3 A mérgezés és a toxicitás szakaszai
• 4 A "zombi por"
• 5 Referenciák

tulajdonságok

A tetradotoxin empirikus képlete C11H17N3O8 és molekulatömege 319,268 g / mol. Ez egy színtelen, kristályos szilárd anyag, amely 220 ° C feletti melegítéskor sötétszik (Nemzeti Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Intézet (NIOSH), 2014).

A molekula vízben nagyon jól oldódik, így 1 x 106 gramm / liter feloldására képes. A pKa értéke 8,76 és termikusan stabil, kivéve egy lúgos közegben, ahol mérgező nitrogén-oxid füstöt bocsát ki (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, 2017).

A tetrodotoxin biztonsági lapja meghatározza, hogy az egerek orális medián halálos adagja (LD50) 334 μg / kg. Feltételezve, hogy az ember számára halálos dózis hasonló, 25 mg tetrodotoxin várhatóan 75 kg-os személyt öl meg.

Az injekciónkénti halálos adag eléréséhez szükséges mennyiség sokkal alacsonyabb, 8 μg / kg, vagy egy kicsit több mint fél milligramm 75 kg (170 font) személy megöléséhez (Gilbert, 2012).

Egy nemrégiben tetrodotoxinnal végzett terápiás vizsgálat azt mutatja, hogy a bupivakainnal együtt alkalmazott tetrodotoxin meghosszabbítja a helyi érzéstelenítő hatást.

A tetrodotoxint a Wex Pharmaceuticals vizsgálja a krónikus fájdalom kezelésére és a korai rákos betegeknél végzett vizsgálatokban, valamint az opioidfüggőség kezelésében (Benzer, 2015)..

kórélettan

Az idegsejtekben a nátriumionok áramlása szükséges az idegimpulzusok ingerlésében az ingerelt idegszálakban és az axonok mentén. A normális axonális sejtek magas K + ionkoncentrációjúak és alacsony koncentrációjú Na + ionok, és negatív potenciállal rendelkeznek.

Az axon stimulálása olyan akciós potenciált eredményez, amely a sejten belüli Na + ionok áramlását és pozitív membránpotenciál keletkezését eredményezi. Ennek a depolarizációnak az elterjedése az idegvégződés mentén minden más eseményt előre jelez.

A nátrium-ionok a nátrium-ioncsatornán keresztül áramolnak a sejtmembránon keresztül, egy csatorna, amely nagyságrenddel szelektív a nátrium-ionokra káliumionokon..

A csatorna egyetlen peptidláncból áll, négy ismétlődő egységgel, amelyek mindegyike hat transzmembrán hélixből áll. A transz-membrán pórus akkor keletkezik, amikor a négy egységet a középső pórusú fürtbe hajtják (3. ábra)..

A tetrodotoxin az idegszálak és az axonok mentén az idegimpulzusok vezetését gátolja. Az áldozat végül meghal a légzőszervi bénulásból.

A molekula elég specifikus ahhoz, hogy blokkolja a Na + ioncsatornát, és ezáltal a Na + ionok áramlását anélkül, hogy a K + ionokra hatna. A csatornához való csatlakozás viszonylag szűk (Kd = 10-10 nM). Míg a hidratált nátriumion nanoszekundumos időközönként reverzibilisen kötődik, a tetrodotoxin több tucat másodpercig kötődik.

A tetrodotoxin, amely sokkal nagyobb, mint a nátriumion, úgy működik, mint egy parafa, ami megakadályozza a nátrium áramlását, amíg lassan diffundál. A tetrodotoxin halálos adagja csak egy milligramm.

A tetrodotoxin verseng a hidratált nátrium kationnal, és belép a Na + csatornába, amelyhez kötődik. Javasoljuk, hogy ez az egyesület a tetrodotoxinban pozitívan töltött guanidinocsoport és a csatorna száján lévő oldalláncokban lévő negatív töltésű karboxilátcsoportok kölcsönhatásából származik..

A szaxitoxin, a dinoflagellátok természetes terméke, hasonló módon hat, és erős neurotoxin is..

A gazdaszervezetben lévő nátrium-ioncsatornának különböznie kell az áldozat csatornájától, mivel nem lehet érzékeny a toxinra. Kimutatták, hogy a léggömbhalak esetében a nátrium-ioncsatorna-fehérje olyan mutáción ment keresztül, amely megváltoztatja az aminosav-szekvenciát, ami a csatornát tetrodotoxinra nem érzékenyvé teszi..

A strukturális változást okozó spontán mutáció jótékony hatással van a pufferhalra, mivel lehetővé tette számára, hogy beépítse a szimbiotikus baktériumokat, és a lehető legelőnyösebben alkalmazza a toxint..

A mérgezés és a toxicitás szakaszai

A mérgezés első tünete az ajkak és a nyelv enyhe zsibbadása, amely 20 perc és három óra elteltével jelenik meg a pufferhal elfogyasztása után..

A következő tünet az arc és a végtagok növekvő paresthesia, amelyet könnyű vagy úszó érzések követhetnek. Előfordulhat fejfájás, epigasztriás fájdalom, hányinger, hasmenés és / vagy hányás is.

Esetenként előfordulhat, hogy némi dobolás vagy gyaloglás nehéz. A mérgezés második szakasza a növekvő bénulás. Sok áldozat nem tud mozogni, sőt az ülés is nehéz lehet.

A beszéd hatására egyre nagyobb a légzési distressz, és az áldozat általában dyspnea, cianózis és hipotenzió. A paralízis és a rohamok, a mentális romlás és a szívritmuszavarok előfordulhatnak.

Az áldozat, bár teljesen megbénult, tudatos és bizonyos esetekben teljesen halálos, röviddel a halál előtt. A halál általában 4-6 órán belül történik, ismert tartománya körülbelül 20 perc - 8 óra.

1974-től 1983-ig Japánban 646 fugu-mérgezés történt, 179 halálesettel. A becslések szerint évente legfeljebb 200 eset lehet, és a halálozás közel 50% -ot jelentett.

Az Indo-Csendes-óceánon kívüli országok kitörése ritka, csak néhány esetben jelentettek be az Egyesült Államokban. A japán kormánynak engedélyeznie kell a sushi szakácsokat, akik a fugu-t előkészítik.

A tetrodotoxin tízszer halálosabb, mint a Délkelet-Ázsiában, ami 10-100-szor több halálos, mint a fekete özvegy pók méreg, ha egereknek adják be, és több mint 10.000-szer több halálos, mint cianid.

Ugyanolyan toxicitást mutat, mint a szaxitoxin, amely paralytikus kagylómérgezést okoz (mind a TTX, mind a szaxitoxin blokkolja a Na + csatornát, és mindkettő megtalálható a puffer hal szövetében)..

A "zombi por"

Különösen érdekes részlet a TTX-ről, hogy az úgynevezett zombi porban használható. Számos jelentés szerint a bokor néven ismert voodoo papok egy fehér és poros vegyületet alkotnak, amelyet coupé poudre-nek hívnak.

A por összetevői állítólag zombivá válhatnak. Az 1980-as években a Harvard etnobotanista, Wade Davis utazott Haitiba, hogy vizsgálja meg a zombik és a "zombik porja".

Bár a különböző bokorok különböző összetevőket használtak a porokban, Davis megállapította, hogy "öt állandó állati összetevő van: az emberi maradványokat égették és eltemették (általában csont), egy kis fa béka, egy polikétás féreg, egy nagy New World varangy és egy vagy több faj a ballon hal.

A leghatékonyabb összetevők a gömbölyűek, amelyek tetrodotoxin néven ismert halálos neurotoxinokat tartalmaznak ”- írta Davis a Harper magazinban.

Bár a tudományos közösség bírálta Davis kutatását, tagadhatatlan, hogy a tetrodotoxin azonosítása a zombi por hatóanyagaként jelentős tudományos érdemekkel bír (Lallanilla, 2013).

referenciák

1. Benzer, T. (2015, december 28.). Tetoxotoxin toxicitás. Az emedicine.medscape.com webhelyről helyreállították.
2. Gilbert, S. (2012, május 13.). Tetrodotoxinról. A toxipedia.org-ból származik.
3. Johnson, J. (S.F.). Tetrodotoxin ... egy ősi alkaloid a tengerből ... A chm.bris.ac.uk.
4. Lallanilla, M. (2013, október 24). Hogyan készítsünk egy zombit (komolyan). Elmentve az lifecience.com oldalról.
5. Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ. (2017. március 4.). PubChem összetett adatbázis; CID = 11174599. A PubChem-ből származik.
6. Tetrodotoxin: hatásmód. (2001). Az életről.umd.edu.
7. A Nemzeti Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Intézet (NIOSH). (2014, november 20.). TETRODOTOXIN: Biotoxin. A cdc.gov.
8. Vaishali Bane, M. L. (2014). Tetrodotoxin: kémia, toxicitás, forrás, eloszlás és detektálás. Toxins 6 (2), 693-755.