التترادوتوكسين (TTX) الخصائص والفيزيولوجيا المرضية والسمية

ال سم الأسماك الرباعية الأسنان (TTX) هي سمه من aminoperhidroquinazolina التي توجد أساسا في الكبد والمبيض من الأسماك في ترتيب Tetraodontiformes. 

إنه سم عصبي بحري قوي ، سمي لترتيب الأسماك الذي يرتبط به بشكل أكثر شيوعًا ، Tetraodontiformes (رباعي التتراس -4 والأسنان السنية) أو أسماك السمكة المنتفخة.

تم تجهيز رباعي الأرجوان بأربعة أسنان كبيرة تقريبًا تنصهر ، وتشكل بنية تشبه المنقار المستخدم لكسر الرخويات وغيرها من اللافقاريات ، وكذلك لكشط الشعاب المرجانية والرعي العام للشعاب المرجانية..

يشمل أعضاء هذا الطلب سمكة السمكة المنتفخة من الفاكا (Tetraodon fahaka) وسمك السمكة المنتفخة في الكونغو (Tetraodon miurus) وسمك السمكة المنتفخة العملاقة mbu (Tetraodon mbu).

السمكة المنتفخة من جنس Fugu (F. flavidus ، F. poecilonotus و F. niphobles) ، Arothron (A. nigropunctatus) ، Chelonodon (Chelonodon spp.) و Takifugu (Takifugu rubripes) تخزّن أيضًا TTX وما يماثلها في أنسجتها ، سادس).

Tetrodotoxin (TTX) هو توكسين طبيعي كان مسؤولاً عن التسمم البشري والموت. الطريقة الأكثر شيوعا للتسمم هي من خلال تناول هذا النوع من الأسماك الملوثة ، التي تعتبر أ مشهيات في بعض الثقافات الطهي.

يُعتقد أن TTX يقتصر على مناطق جنوب شرق آسيا ، لكن الدراسات الحديثة أظهرت أن التوكسين قد انتشر إلى مناطق في المحيط الهادئ والبحر الأبيض المتوسط. لا يوجد ترياق معروف لـ TTX يمثل مثبطًا قويًا لقناة الصوديوم (Vaishali Bane، 2014).

مؤشر

• 1 خصائص
• 2 علم وظائف الأعضاء
• 3 مراحل التسمم والسمية
• 4 "غيبوبة الغبار"
• 5 المراجع

خصائص

الصيغة التجريبية للتترادوتوكسين هي C11H17N3O8 ووزنها الجزيئي هو 319.268 جم / مول. إنها مادة صلبة بلورية عديمة اللون تغميق عند تسخينها فوق 220 درجة مئوية (المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) ، 2014).

يكون الجزيء قابلاً للذوبان في الماء ، حيث يمكنه إذابة 1 × 106 جرام لكل لتر. لديه pKa من 8.76 ومستقر حرارياً إلا في وسط قلوي ، حيث يطلق أبخرة سامة من أكسيد النيتروجين (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017).

تحدد ورقة الأمان الخاصة بالتيرودوتوكسين أن الجرعة المميتة عن طريق الفم (LD50) للفئران تبلغ 334 ميكروغرام لكل كيلوغرام. على افتراض أن الجرعة المميتة للبشر متشابهة ، فمن المتوقع أن يقتل 25 كيلوغراما من التترودوكسين.

الكمية اللازمة لتحقيق جرعة مميتة لكل حقنة أقل بكثير ، 8 ميكروغرام لكل كيلوغرام ، أو أكثر بقليل من نصف ملليغرام لقتل 75 كيلوغرام (170 رطل) للشخص (جيلبرت ، 2012).

أظهرت دراسة حديثة باستخدام التيترودوتوكسين علاجيًا أن التترودوتوكسين المستخدم مع بوبيفاكايين يطيل من تأثير التخدير الموضعي..

يقوم Wex Pharmaceuticals بالتحقيق في التيتروتوتوكسين لعلاج الآلام المزمنة وفي الدراسات التي أجريت على مرضى السرطان المتقدمين ، وكذلك لعلاج إدمان المواد الأفيونية (Benzer، 2015).

الفيزيولوجيا المرضية

يعد تدفق أيونات الصوديوم في الخلايا العصبية خطوة ضرورية في توصيل نبضات العصب في ألياف عصبية مثيرة وعلى طول محاور عصبية. تحتوي الخلايا العصبية الطبيعية على تركيزات عالية من أيونات K + وتركيزات منخفضة من أيونات Na + ولها إمكانية سلبية.

ينتج عن تحفيز المحور العصبي إمكانية فعل ناشئة عن تدفق أيونات Na + داخل الخلية وتوليد إمكانات غشاء إيجابي. انتشار هذا الاستقطاب على طول المحطة العصبية يرسل جميع الأحداث الأخرى.

تتدفق أيونات الصوديوم عبر غشاء الخلية باستخدام قناة أيون الصوديوم ، وهي قناة انتقائية لأيونات الصوديوم في أيونات البوتاسيوم بترتيب من حيث الحجم.

تتكون القناة من سلسلة واحدة من الببتيد تحتوي على أربع وحدات مكررة ، كل وحدة تتكون من ستة حلزونات غشاء. يتم تشكيل مسام الغشاء العابر عندما يتم طي الوحدات الأربع في كتلة مع المسام في الوسط (الشكل 3).

يعمل التترودوتوكسين عن طريق منع توصيل النبضات العصبية على طول الألياف العصبية والمحاور. تموت الضحية في النهاية نتيجة لشلل في الجهاز التنفسي.

يكون الجزيء محددًا تمامًا لحظر قناة Na + ion وبالتالي تدفق أيونات Na + بدون أي تأثير على أيونات K +. تقاطع القناة ضيق نسبيًا (Kd = 10-10 نانومتر). في حين أن أيون الصوديوم المائي يرتبط بشكل عكسي على مقياس زمني للنانو ثانية ، فإن التيدرودوتوكسين مرتبط بعشرات الثواني..

التترودوتوكسين ، أكبر بكثير من أيون الصوديوم ، يعمل كفلين في زجاجة ، ويمنع تدفق الصوديوم حتى ينتشر ببطء. الجرعة المميتة من التترودوتوكسين ليست سوى ملليغرام واحد.

تتنافس Tetrodotoxin مع الكاتيون الصوديوم المائي ويدخل إلى قناة Na + التي يرتبط بها. يُقترح أن يكون هذا الاتحاد ناتجًا عن تفاعل مجموعة جانيدينو المشحونة إيجابياً في مجموعات التيرودوتوكسين ومجموعات الكربوكسيل المشحونة سالبًا في سلاسل جانبية عند مصب القناة.

ساكسيتوكسين ، منتج طبيعي للدينوفلاجيلات ، يعمل بطريقة مماثلة وهو أيضًا سم عصبي قوي.

يجب أن تكون قناة أيون الصوديوم في المضيف مختلفة عن تلك الخاصة بالضحية ، حيث يجب ألا تكون عرضة للسم. لقد ثبت أنه بالنسبة لأسماك البالون ، فإن بروتين قناة أيون الصوديوم قد خضع لطفرة غيرت تسلسل الأحماض الأمينية مما جعل القناة غير حساسة للتيترودوتوكسين.

الطفرة التلقائية التي تسببت في هذا التغيير الهيكلي مفيدة للأسماك البخاخة ، لأنها سمحت له بدمج البكتيريا التكافلية واستخدام السم الذي ينتج لصالحه.

مراحل التسمم والسمية

أول أعراض التسمم هي خدر بسيط في الشفاه واللسان ، والذي يظهر ما بين 20 دقيقة وثلاث ساعات بعد تناول سمكة السمكة المنتفخة.

الأعراض التالية هي تنمل الوجه المتزايد والأطراف ، والتي يمكن أن يتبعها الإحساس بالخفة أو العائمة. قد تواجه أيضًا الصداع ، ألم شرسوفي ، غثيان ، إسهال و / أو قيء.

في بعض الأحيان ، قد يحدث بعض التطبيل أو صعوبة المشي. المرحلة الثانية من التسمم هي الشلل المتزايد. كثير من الضحايا غير قادرين على الحركة وحتى الجلوس قد يكون صعبا.

هناك ضائقة تنفسية متزايدة حيث يتأثر الكلام ، وعادة ما يصاب الضحية بضيق التنفس ، وزرقة الدم وانخفاض ضغط الدم. زيادة الشلل والنوبات ، والتدهور العقلي وعدم انتظام ضربات القلب قد تحدث.

الضحية ، على الرغم من الشلل التام ، يمكن أن تكون واعية وفي بعض الحالات واضحة تمامًا حتى وقت قصير قبل الموت. تحدث الوفاة عادة في غضون 4 إلى 6 ساعات ، مع نطاق معروف من حوالي 20 دقيقة إلى 8 ساعات.

من 1974 إلى 1983 ، كان هناك 646 حالة تسمم fugu في اليابان ، مع 179 حالة وفاة. تم الإبلاغ عن تقديرات تصل إلى 200 حالة سنويًا مع معدل وفيات يقارب 50٪.

تفشي المرض خارج بلدان المحيط الهادئ الهندية نادر الحدوث ، مع الإبلاغ عن حالات قليلة فقط في الولايات المتحدة. يجب أن تحصل الحكومة اليابانية على طهاة السوشي الذين يرغبون في إعداد الفوجو.

يعد التيتروتوكسين أكثر فتكًا بعشرة أضعاف من سم كريت بجنوب شرق آسيا ، والذي بدوره يكون أكثر فتكًا من سم العنكبوت الأرملة السوداء بمقدار 10 إلى 100 مرة عند إعطائه للفئران وأكثر من عشرة آلاف مرة أكثر فتكاً من السيانيد.

لديه نفس سمية الساكسيتوكسين التي تسبب التسمم بالمحار شل (كل من TTX وساكسيتوكسين تسد قناة Na + وكلاهما موجود في أنسجة السمكة المنتفخة).

غبار الزومبي

من التفاصيل الغريبة بشكل خاص فيما يتعلق بـ TTX هو استخدامه في غبار الزومبي المزعوم. وفقًا للعديد من التقارير ، يقوم كهنة الفودو المعروفون باسم bokor بإنشاء مركب أبيض وغبار يسمى coupé poudre.

يمكن للمكونات في هذا المسحوق أن تحول الشخص إلى غيبوبة. في الثمانينيات من القرن الماضي ، سافر ويد ديفيس من جامعة هارفارد ، ويد ديفيز ، إلى هايتي للتحقيق في الزومبي و "غبار الزومبي".

على الرغم من أن المستفيدين المختلفين استخدموا مكونات مختلفة في مساحيقهم ، إلا أن ديفيس وجد أن "هناك خمسة مكونات حيوانية ثابتة: بقايا بشرية محروقة ومدفونة (عادةً عظم) ، ضفدع شجرة صغير ، دودة متعددة الألوان ، علجوم كبير من العالم الجديد ونوع واحد أو أكثر من الأسماك بالون.

وكتب ديفيس في مجلة هاربر أن أكثر المكونات فاعلية هي الكروبيف الذي يحتوي على سموم عصبية قاتلة تعرف باسم التيترودوتوكسين..

على الرغم من أن المجتمع العلمي انتقد بحث ديفيس ، فإنه لا يمكن إنكار أن تحديده للرابع توكسين الذري كمكون نشط في غبار الزومبي له ميزة علمية كبيرة (Lallanilla ، 2013).

مراجع

1. Benzer، T. (2015، 28 December). توكسين السموم. تعافى من emedicine.medscape.com.
2. جيلبرت ، س. (2012 ، 13 مايو). سم الأسماك الرباعية الأسنان. تم الاسترجاع من toxipedia.org.
3. جونسون ، جيه. Tetrodotoxin ... قلويد قديم من البحر ... تم استرجاعه من chm.bris.ac.uk.
4. لالانيلا ، M. (2013 ، 24 أكتوبر). كيفية جعل غيبوبة (على محمل الجد). تم استرجاعه من livescience.com.
5. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2017 ، 4 مارس). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ إدارة البحث الجنائي = 11174599. تم الاسترجاع من PubChem.
6. Tetrodotoxin: طريقة العمل. (2001). تم الاسترجاع من الحياة.
7. المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH). (2014 ، 20 نوفمبر). تيترودوتوكسين: سم حيوي. تعافى من cdc.gov.
8. Vaishali Bane، M. L. (2014). التترودوتوكسين: الكيمياء ، السمية ، المصدر ، التوزيع والكشف. السموم 6 (2) ، 693-755.