Neurotoksyny
Neurotoksyny − rodzaj toksyn działających na układ nerwowy. W przypadku dawek letalnych, śmierć może nastąpić nawet w ciągu kilku minut w wyniku uduszenia na skutek ostrego paraliżu mięśni oddechowych.
Spis treści |
Objawy zatrucia [edytuj]
Głównymi objawami zatrucia neurotoksynami są:
- drżenie mięśni
- oszołomienie
- brak akomodacji oczu
- ciężki oddech
- konwulsje
- drgawki
Naturalne źródła neurotoksyn [edytuj]
Neurotoksyny są wytwarzane przez szereg organizmów, zarówno mikroorganizmy, jak i rośliny (np. eskulina w kasztanowcu kalifornijskim[1]) i zwierzęta.
Sinice [edytuj]
Jedną z grup organizmów produkujących neurotoksyny są sinice, przy czym toksyny oddziałujące na układ nerwowy są rzadszą klasą cyjanotoksyn niż toksyny oddziałujące na wątrobę[2]. Do neurotoksyn sinicowych należą przede wszystkim alkaloidy: anatoksyna-a wraz z homoanatoksyną-a (wytwarzane przez niektóre gatunki i szczepy z rodzajów Aphanizomenon, Anabaena, Artrhospira, Cylindrospermum, Oscillatoria i Planktothrix), anatoksyna-a(s) (wytwarzana głównie przez różne gatunki anaben), saksitoksyna wraz z neosaksitoksynami (wytwarzane przez przedstawicieli rodzajów Aphanizomenon, Anabaena, Cylindrospermopsis i Lyngbya) oraz aminokwas β-metylamino L-alanina (BMAA) (wytwarzany przez symbionta sagowców – trzęsidło (Nostoc), choć postulowane jest wytwarzanie również przez inne sinice)[2].
Bruzdnice [edytuj]
Wśród rodzajów bruzdnic wytwarzających saksitoksynę i jej pochodne są Alexandrium, Gymnodinium i Pyrodinium[2].
Laseczka jadu kiełbasianego [edytuj]
Laseczka jadu kiełbasianego (Clostridium botulinum) wytwarza jad kiełbasiany.
Węże [edytuj]
Neurotoksyny występują w jadzie wielu węży z rodziny zdradnicowatych, takich jak mamba, Bungarus czy kobry[3].
Charakterystyka wybranych neurotoksyn [edytuj]
Anatoksyna-a [edytuj]
Anatoksyna-a jest alkaloidem podobnym do tropanu. Oddziałuje na synapsy trwale wiążąc się z receptorami acetylocholinowymi. LD50 dla myszy to 200 μg/kg. U kręgowców śmierć następuje w wyniku porażenia mięśni oddechowych, słabsze zatrucie wywołuje drżenie mięśni, dolegliwości brzuszne, problemy z równowagą[2].
Anatoksyna-a(s) [edytuj]
.svg)
Anatoksyna-a(s) jest alkaloidem zawierającym resztę fosforanową. Oddziałuje na synapsy hamując działanie esterazy acetylocholinowej, co przypomina działanie insektycydów organofosforanowych takich jak paration czy malation. U kręgowców ma działanie podobne jak anatoksyna-a, z charakterystycznym ślinotokiem. LD50 – 20 μg/kg[2].
β-metylamino L-alanina (BMAA) [edytuj]
BMAA jest aminokwasem niebiałkowym. W organizmach może wiązać się z białkami zaburzając ich strukturę albo występować wolno. Wówczas zachowuje się podobnie do kwasu domoikowego, jako agonista kwasu glutaminowego pełniącego rolę neuroprzekaźnika. Aminokwas ten może również z czasem odłączać się od związanych białek, działając jak tzw. zwolniona toksyna. BMAA podlega silnej bioakumulacji (podczas gdy w komórkach wytwarzającego go trzęsidła występuje w stężeniu 0,3 μg/g, w korzeniach jego gospodarza Cycas micronesica jest to 9 μg/g, a w tkankach roślinożernego nietoperza Pteropus mariannus aż 3556 μg/g). Gromadzenie w tkankach ludzkich jest jedną z możliwych przyczyn choroby opisanej jako zespół neurodegeneracyjny Zachodniego Pacyfiku[2].
Botulina (jad kiełbasiany) [edytuj]
Botulina jest mieszaniną kilku substancji białkowych. Dawka śmiertelna dla człowieka przy przyjęciu doustnym oceniana jest na ok. 1 μg/kg[4]. Neurotoksyczność polega na blokowaniu wydzielania acetylocholiny, co prowadzi do paraliżu[5].
Saksitoksyna i pochodne [edytuj]
Jady z grupy saksitoksyn (saksytoksyn) są alkaloidami. W odróżnieniu od anatoksyn podlegają bioakumulacji, więc do zatrucia dochodzi nie tylko z powodu bezpośredniego zetknięcia z wytwarzającymi je glonami, ale również po zjedzeniu zawierających je owoców morza. W takim wypadku objawy występują po kilku–kilkudziesięciu minutach. Ze względu na taki charakter zatruć, jednostka chorobowa określana bywa w anglojęzycznej literaturze jako PSP – Paralytic Shellfish Poisoning (paralityczne zatrucie mięczakami), jeden z typów zatrucia toksynami morskimi mięczaków. Saksitoksyny wyizolowane z Aphanizomenon flos-aquae bywają określane jako afanotoksyny. LD50 u myszy to 10 μg/kg przy podaniu dootrzewnowym i 260 μg/kg doustnie. Saksitoksyny oddziałują na aksony blokując kanały jonowe, a w konsekwencji przesyłanie sygnałów nerwowych. Powoduje to paraliż mięśni. Saksitoksyny zgromadzone w ciele mięczaków ulegają przetworzeniu, które może zwiększyć lub zmniejszyć ich toksyczność[2].
Przypisy
- ↑ C.Michael Hogan (2008) Aesculus californica, Globaltwitcher.com, ed. N. Stromberg
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Agata Błaszczyk, Hanna Mazur-Marzec. BMAA i inne neurotoksyny cyjanobakterii. „Polish Hyperbaric Research”. 4 (17), s. 7–14, 2006. Polskie Towarzystwo Medycyny i Techniki Hiperbarycznej (pol.).
- ↑ Victor Tsetlin. Snake venom α-neurotoxins and other ‘three-finger’ proteins. „European Journal of Biochemistry”. 264 (2), s. 281–286, wrzesień 1999. Wiley (ang.).
- ↑ S.S. Arnon i in. Public Health Management Botulinum Toxin as a Biological Weapon: Medical and Public Health Management. „JAMA”. 8 (285), s. 1059-1070, 2001. doi:10.1001/jama.285.8.1059 (ang.).
- ↑ Clinical Overview, Botulism, Bioterrorism (ang.). Anne Arundel County Department of Health. [dostęp 2010-12-06].
