Substanțe otrăvitoare și foarte toxice cu efecte neurotoxice. Ce sunt neurotoxinele? Mecanismul de acțiune al neurotoxinelor

>>>> Care sunt pericolele efectelor neurotoxice?

Care sunt pericolele efectelor neurotoxice?

O serie de substanțe pot avea un efect dăunător asupra fibrelor nervoase, iar astfel de substanțe se numesc neurotoxine, iar rezultatele lor sunt numite tulburări neurotoxice. Neurotoxinele pot provoca reacții acute sau acțiune întârziată, transformând efectul toxic într-un proces cronic.

Reactivii chimici, anestezicele, antisepticele, detergenții, pesticidele, insecticidele, fumurile metalice și medicamentele cu efecte secundare neurotoxice pot acționa ca neurotoxine. Efectele neurotoxice pot începe atunci când componentele acestor substanțe intră accidental în sistemul respirator, în sânge și atunci când concentrația lor admisă în sânge este depășită.

Efecte neurotoxice substanțele din organism se manifestă prin mai multe semne:

• Durere de cap,
• ameţeală,
• Senzație de leșin
• Slăbiciune a mușchilor membrelor,
• Tulburări de echilibru
• Senzație de amorțeală a țesuturilor,
• Tulburări de sensibilitate tisulară
• Reflexe lente sau afectate
• Tulburări cardiace (aritmii, tahicardie),
• Deficiență vizuală,
• Tulburări de respirație
• Durere similară cu sindromul radicular,
• Tulburări de mișcare
• Retenție urinară sau incontinență urinară,
• Confuzie.

Tulburări neurotoxice pot fi reversibile și dispar atunci când acțiunea neurotoxinei încetează, dar pot duce și la leziuni ireversibile în organism.

Puteți fi expus la efecte neurotoxice:

• în producția de substanțe chimice, fiind într-o atmosferă dăunătoare pentru o lungă perioadă de timp,
• atunci când lucrați cu îngrășăminte și insecticide în agricultură și în cabane private de vară,
• atunci când se efectuează dezinfecția spațiilor, fiind într-o atmosferă plină cu vapori de dezinfectant concentrat,
• în timpul lucrărilor de reparații și construcții cu vopsele și lacuri, adezivi, solvenți în zone slab ventilate,
• fiind în apropierea unei zone de ardere cu o concentrație mare de monoxid de carbon,
• A fi în zona unui dezastru chimic provocat de om (eliberări de urgență).

Tulburările neurotoxice se pot transforma în timp în boli ale sistemului nervos și ale sistemului musculo-scheletic: miopatii, boala Parkinson, scăderea sau pierderea vederii, disfuncția aparatului vestibular, degradarea psihică, ticuri, tremor.

Tratamentul tulburărilor neurotoxice se bazează pe realizarea măsurilor de detoxifiere pentru eliminarea substanțelor toxice din organism și reducerea concentrației acestora în țesuturi, restabilirea echilibrului apei și electroliților și curățarea sângelui de toxine prin hemosorpție. În caz de neurotoxicoză, se efectuează terapie simptomatică (anticonvulsivante, relaxante musculare, medicamente antiinflamatoare, medicamente antialergice) pentru a elimina tulburările care apar ca urmare a efectelor toxice. Direcția prioritară în tratamentul tulburărilor neurotoxice este restabilirea activității respiratorii, hemodinamicii și prevenirea edemului cerebral. În continuare, organele afectate sunt monitorizate, se prescrie un tratament adecvat și se restabilește activitatea motrică.

Neurotoxinele sunt toxina botulină, poneratoxina, tetrodotoxina, batrachotoxina, componente ale veninurilor de albine, scorpioni, șerpi și salamandre.

Neurotoxinele puternice, cum ar fi batrachotoxina, afectează sistemul nervos prin depolarizarea nervilor și a fibrelor musculare, crescând permeabilitatea membranei celulare la ionii de sodiu.

Multe otrăvuri și toxine folosite de organisme pentru a se apăra împotriva vertebratelor sunt neurotoxine. Cel mai frecvent efect este paralizia, care apare foarte repede. Unele animale folosesc neurotoxine atunci când vânează, deoarece prada paralizată devine pradă convenabilă.

Surse de neurotoxine

Extern

Neurotoxinele provenite din mediul extern sunt clasificate ca exogene. Pot fi gaze (de exemplu, monoxid de carbon, BOM), metale (mercur etc.), lichide și solide.

Efectele neurotoxinelor exogene odată ce intră în organism sunt foarte dependente de doza lor.

Intern

Substanțele produse în organism pot fi neurotoxice. Sunt chemați endogene neurotoxine. Un exemplu este neurotransmițătorul glutamat, care este toxic la concentrații mari și duce la apoptoză.

Clasificare și exemple

Inhibitori de canal

Agenți nervoși

• Derivați alchilici ai acidului metilfluorofosfonic: sarin, soman, ciclosarină, etilzarină.

• Colinetiofosfonați și colinfosfonați: gaze V.

• Alți compuși similari: turma.

Medicamente neurotoxice

Vezi si

• Negi - un pește care secretă o neurotoxină
• Nicotina este o neurotoxină care este deosebit de puternică la insecte
• Teratogeneza (mecanismul anomaliilor de dezvoltare)

Scrieți o recenzie a articolului „Neurotoxină”

Note

1. Deși doar substanțele de origine biologică sunt toxine, termenul de Neurotoxină se aplică și otrăvurilor sintetice. „Neurotoxine naturale și sintetice”, 1993, ISBN 978-0-12-329870-6, sect. „Prefață”, citat: „Neurotoxinele sunt substanțe toxice cu acțiuni selective asupra sistemului nervos. Prin definiție, toxinele sunt de origine naturală, dar termenul „neurotoxină” a fost aplicat pe scară largă unor substanțe chimice sintetice care acționează selectiv asupra neuronilor”
2. Kuch U, Molles BE, Omori-Satoh T, Chanhome L, Samejima Y, Mebs D (septembrie 2003). „”. Toxic 42 (4): 381–90. DOI:. PMID 14505938.
3. . Consultat la 15 octombrie 2008. .
4. Moser, Andreas.. - Boston: Birkhäuser, 1998. - ISBN 0-8176-3993-4.
5. Turner J.J., Parrott A.C.(engleză) // Neuropsihobiologie. - 2000. - Vol. 42, nr. 1 . - P. 42-48. - DOI: [ Eroare: DOI nevalid!] . - PMID 10867555.
6. Steinkellner T., Freissmuth M., Sitte H. H., Montgomery T.(engleză) // Chimie biologică. - 2011. - Vol. 392, nr. 1-2. - P. 103-115. - DOI:. - PMID 21194370.
7. Abreu-Villaça Y., Seidler F. J., Tate C. A., Slotkin T. A.(engleză) // Cercetarea creierului. - 2003. - Vol. 979, nr. 1-2. - P. 114-128. - PMID 12850578.
8. Pedraza C., García F. B., Navarro J. F.(engleză) // Jurnalul internațional de neuropsihofarmacologie / jurnalul științific oficial al Collegium Internationale Neuropsychopharmacologicum (CINP). - 2009. - Vol. 12, nr. 9 . - P. 1165-1177. - DOI:. - PMID 19288974.

Vizualizați acest șablon Știința de bază Neuroștiința clinică Neuroștiința cognitivă Alte domenii

Extras care descrie neurotoxina

La șase luni de la moartea bunicului meu, a avut loc un eveniment care, după părerea mea, merită o mențiune specială. Era o noapte de iarnă (și iernile în Lituania la acea vreme erau foarte reci!). Tocmai mă culcasem când am simțit brusc o „chemare” ciudată și foarte blândă. Parcă mă suna cineva de undeva departe. M-am ridicat și m-am dus la fereastră. Noaptea a fost foarte liniștită, senină și calmă. Stratul adânc de zăpadă strălucea și strălucea cu scântei reci în toată grădina adormită, de parcă reflectarea multor stele își țesea calm pânza ei argintie strălucitoare pe ea. Era atât de liniștit, de parcă lumea ar fi înghețat într-un somn ciudat, letargic...
Deodată, chiar în fața ferestrei mele, am văzut silueta strălucitoare a unei femei. Era foarte înalt, peste trei metri, absolut transparent și sclipea, de parcă ar fi țesut din miliarde de stele. Am simțit o căldură ciudată emanând din ea, care mă învăluia și părea că mă chema undeva. Străinul îi flutură mâna, invitându-l să o urmeze. Și m-am dus. Ferestrele din camera mea erau foarte mari și joase, nestandard pentru standardele normale. În partea de jos ajungeau aproape până la pământ, așa că mă puteam târâ oricând afară. Mi-am urmat oaspetele fără nici cea mai mică teamă. Și ceea ce era foarte ciudat era că nu simțeam deloc frigul, deși afară erau douăzeci de grade sub zero în acel moment și eram doar în cămașa de noapte a copiilor mei.
Femeia (dacă poți să-i spui așa) și-a făcut din nou mâna, de parcă l-ar fi invitat să o urmeze. Am fost foarte surprins că „drumul lunar” normal și-a schimbat brusc direcția și l-a „urmat” pe străin, ca și cum ar crea o cale luminoasă. Și mi-am dat seama că trebuie să merg acolo. Așa că mi-am urmat oaspetele până la pădure. Peste tot era aceeași tăcere dureroasă și înghețată. Totul în jur scânteia și strălucea în strălucirea tăcută a luminii lunii. Întreaga lume părea să înghețe în așteptarea a ceea ce urma să se întâmple. Silueta transparentă a mers mai departe, iar eu, parcă vrăjită, am urmat-o. Senzația de frig încă nu a apărut, deși, după cum mi-am dat seama mai târziu, mergeam desculț în tot acest timp. Și ceea ce era, de asemenea, foarte ciudat a fost că picioarele mele nu s-au scufundat în zăpadă, ci păreau că plutesc de-a lungul suprafeței, fără a lăsa urme pe zăpadă...
În cele din urmă am ajuns la o mică poieniță rotundă. Și acolo... luminate de lună, figuri neobișnuit de înalte și strălucitoare stăteau în cerc. Erau foarte asemănători cu oamenii, doar absolut transparenți și lipsiți de greutate, la fel ca oaspetele meu neobișnuit. Toți purtau halate lungi, curgătoare, care arătau ca niște mantii albe strălucitoare. Cele patru siluete erau masculine, cu păr complet alb (posibil gri), foarte lung, interceptat de cercuri strălucitoare pe frunte. Și două siluete feminine care semănau foarte mult cu oaspetele meu, cu același păr lung și un cristal strălucitor uriaș în mijlocul frunții. Aceeași căldură liniștitoare emana din ei și am înțeles cumva că nu mi se poate întâmpla nimic rău.

Nu-mi amintesc cum m-am găsit în centrul acestui cerc. Îmi amintesc doar cum dintr-o dată au venit raze verzi strălucitoare din toate aceste figuri și s-au conectat direct asupra mea, în zona în care ar fi trebuit să fie inima mea. Întregul meu corp a început să „sune” în liniște... (nu știu cum ar fi posibil să-mi definesc mai exact starea la acea vreme, pentru că era tocmai senzația de sunet din interior). Sunetul a devenit din ce în ce mai puternic, corpul meu a devenit fără greutate și am atârnat deasupra pământului la fel ca aceste șase figuri. Lumina verde a devenit insuportabil de strălucitoare, umplându-mi complet tot corpul. Era o senzație de ușurință incredibilă, de parcă eram pe punctul de a decola. Deodată, un curcubeu orbitor mi-a fulgerat în cap, de parcă s-ar fi deschis o ușă și am văzut o lume complet necunoscută. Sentimentul a fost foarte ciudat – de parcă aș fi cunoscut această lume de foarte mult timp și, în același timp, nu aș fi cunoscut-o niciodată.

Ce sunt neurotoxinele? Acestea sunt substanțe care interferează cu activitatea electrică a nervilor, împiedicându-i să funcționeze corect.

Cum distrug neurotoxinele celulele nervoase?

Neurotoxinele sunt substanțe care interacționează cu celulele nervoase, suprastimulând sau întrerupând comunicarea dintre ele. Acestea sunt procese dăunătoare pentru celulele nervoase care le afectează procesele chimice. Cercetările arată clar că neurotoxinele reduc viața celulelor nervoase. Aceste toxine sunt asociate cu diferite tulburări ale creierului și boli neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer, coreea Huntington și boala Parkinson.

Neurotoxinele au proliferat semnificativ în ultimele decenii. Multe dintre ele sunt folosite în alimentele pe care le consumăm și în apa pe care o bem. Cele mai utilizate neurotoxine sunt în fast-food, conservele și sunt adesea folosite în formulele pentru sugari.

Neurotoxine din alimente

Dacă aveți un copil sau copii mici, ar trebui să acordați o atenție deosebită celor mai comune 10 neurotoxine enumerate mai jos. Copiii sunt cei mai vulnerabili la neurotoxine, deoarece corpurile lor sunt încă în curs de dezvoltare. Alimentele procesate precum chipsurile, bomboanele și ciocolata conțin adesea neurotoxine. Dacă întâlniți alimente care conțin oricare dintre neurotoxine enumerate mai jos, ar trebui să evitați să le consumați.

Aspartam (alias Equal, AminoSweet, NutraSweet, Spoonful) - Cel mai adesea folosit în alimente fără zahăr. Mai ales în gumele de mestecat și băuturile fără zahăr. Majoritatea aspartamului este obținut din deșeurile bacteriilor modificate genetic. Cercetările arată că aspartamul poate provoca diabet, migrene, insuficiență renală, convulsii, orbire, obezitate, tulburări neurologice, boli mintale și tumori cerebrale.

Glutamatul monosodic (cunoscut și sub numele de MSG) este cel mai frecvent utilizat în chipsuri, conserve, alimente pentru copii și o serie de alimente nesănătoase. Cercetătorii independenți consideră că MSG joacă un rol important în dezvoltarea bolilor neurodegenerative ale creierului, inclusiv bolile Alzheimer, Parkinson și Huntington. Dovezile care susțin această afirmație provin din faptul că grutanii mononesaturați dăunează neuronilor, în special celulelor creierului.

Sucraloza (cunoscută și sub numele de Splenda) este un îndulcitor artificial utilizat în produsele fără zahăr, în special în băuturi. Sucraloza a fost descoperită din întâmplare, în timp ce se făceau cercetări pentru a crea un nou insecticid. Prin urmare, mulți oameni de știință cred că sucraloza ar trebui considerată ca un insecticid. Această toxină este identificată de mulți drept verișoara chimică a DDT-ului. Sucraloza este un compus clorurat, iar descompunerea acestui tip de compus în organism eliberează substanțe chimice toxice.

Aluminiu - Acest metal este obișnuit în apa de băut și vaccinuri. Aluminiul este foarte absorbit de organism. Acidul citric sau citratul poate crește semnificativ absorbția acestuia. Vaccinurile sunt una dintre principalele cauze ale toxicității aluminiului, deoarece aluminiul este injectat direct în organism.

Mercur - acest metal greu este comun în produsele din pește și în vaccinuri. Mercurul poate fi găsit și în apa de băut. Este una dintre cele mai toxice neurotoxine deoarece distruge cu ușurință țesutul cerebral.

Fluorura (fluorura de sodiu). Această toxină este foarte frecventă în apa de băut și în pastele de dinți obișnuite. În trecut, fluorul era folosit ca otravă pentru șobolani. Fluorul folosit în produsele de larg consum este un amestec de substanțe chimice foarte periculoase. Cunoscută și sub denumirea de fluorură de sodiu, nu se amestecă cu fluorura de calciu naturală. Din acest motiv, pastele de dinți cu fluor au etichete de avertizare.

Proteine ​​vegetale hidrolizate – Acest ingredient alimentar nesănătos este comun în majoritatea alimentelor nesănătoase. Conține concentrații mari de glutamat și aspartat, care pot stimula celulele nervoase și, în cele din urmă, pot duce la moartea acestora.

Cazeinat de calciu - Această toxină este utilizată în mod obișnuit în suplimentele proteice, alimentele nedorite și băuturile energizante cu ciocolată. Dăunează creierului datorită proprietăților sale neurotoxice.

Cazeinat de sodiu - Acest tip de proteine ​​este comun în produsele lactate și alimentele nedorite. Se crede că provoacă probleme cu autismul și boli gastrointestinale.

Extractul de drojdie este un ingredient alimentar popular în multe alimente procesate, cum ar fi conservele. Este toxic pentru creier.

Unele substanțe pot avea efecte extrem de negative asupra sănătății umane. Otrăvurile naturale sau sintetice afectează rinichii, ficatul, inima, lezează vasele de sânge, provocând sângerări sau acționează la nivel celular. Neurotoxinele sunt substanțe care dăunează fibrelor nervoase și creierului, iar rezultatele unor astfel de toxine se numesc tulburări neurotoxice. Impactul acestui tip de otrăvuri poate fi fie întârziat, fie poate provoca afecțiuni acute.

Ce sunt neurotoxinele și unde sunt utilizate substanțele toxice?

Neurotoxinele pot fi substanțe chimice, medicamente care provoacă anestezie, antiseptice, fumuri metalice, detergenți agresivi, pesticide și insecticide. Unele organisme vii sunt capabile să producă neurotoxine ca răspuns la o amenințare la adresa sistemului imunitar și numeroase substanțe toxice sunt prezente în mediu.

Conform datelor cercetării științifice rezumate în publicația revistei medicale săptămânale autorizate „The Lancet”, aproximativ două sute de toxine pot deteriora sistemul nervos uman. Ulterior (după studierea datelor de la Institutul Național de Securitate a Muncii), a devenit necesară adăugarea pe lista publicată a aceluiași număr de substanțe toxice care într-un fel sau altul au un efect negativ asupra sistemului nervos central.

În acest din urmă caz, afectarea fibrelor nervoase a fost combinată cu afectarea organelor și sistemelor asociate, iar simptomele unei tulburări neurotoxice au apărut când au fost depășite limitele de expunere permise.

Astfel, lista de substanțe chimice care pot fi clasificate ca neurotoxine se extinde în funcție de criteriile la care aderă o anumită publicație sau autor.

Puteți obține otrăvire cu neurotoxine prin inhalarea vaporilor toxici, creșterea concentrației permise în sânge sau consumând alimente saturate cu cantități mari de substanțe toxice. Multe substanțe toxice sunt prezente în mediu, bunuri de larg consum și substanțe chimice de uz casnic. Neurotoxinele sunt folosite în cosmetologie, medicină și industrie.

Care este efectul neurotoxic asupra organismului?

Efectele neurotoxice afectează în primul rând creierul și fibrele nervoase. Neutralizarea activității celulelor din sistemul nervos poate duce la paralizia musculară, apariția unei reacții alergice acute și afectează starea mentală generală a unei persoane. În cazuri severe, otrăvirea poate provoca comă și poate fi fatală.

Substanțele toxice de acest fel sunt absorbite în terminațiile nervoase, transmise celulelor și perturbă funcțiile vitale. Mecanismele naturale de detoxifiere ale organismului sunt practic neputincioase împotriva neurotoxinelor: în ficat, de exemplu, a cărui caracteristică funcțională principală este eliminarea substanțelor nocive, majoritatea neurotoxinelor, datorită naturii lor specifice, sunt reabsorbite de fibrele nervoase.

Otrava neurotoxică poate complica cursul oricărei boli, ceea ce face dificilă diagnosticul definitiv și tratamentul în timp util.

Stabilirea unui diagnostic precis include în mod necesar determinarea sursei suspectate de infecție, studierea istoricului contactului cu o potențială otravă, identificarea tabloului clinic complet și efectuarea de teste de laborator.

Clasificarea celor mai faimoși reprezentanți ai neurotoxinelor

Sursele medicale clasifică neurotoxinele în inhibitori de canal, agenți nervoși și medicamente neurotoxice. În funcție de originea lor, substanțele toxice se împart în cele obținute din mediul extern (exogen) și cele produse de organism (endogen).

Clasificarea neurotoxinelor, otrăvirea de la care este probabil să apară la locul de muncă și acasă, include trei grupe de substanțe cele mai comune:

1. Metale grele. Mercurul, cadmiul, plumbul, antimoniul, bismutul, cuprul și alte substanțe sunt absorbite rapid în tractul digestiv, se răspândesc prin sânge în toate organele vitale și se stabilesc în ele.
2. Biotoxine. Biotoxinele includ otrăvuri puternice care sunt produse, în special, de viața marine și de păianjeni. Substanțele pot pătrunde mecanic (prin mușcătură sau injecție) sau prin consumul de animale otrăvitoare. În plus, bacteriile botulismului sunt biotoxine.
3. Xenobiotice. O caracteristică distinctivă a acestui grup de neurotoxine este efectul lor prelungit asupra corpului uman: timpul de înjumătățire al dioxinei, de exemplu, variază de la 7 la 11 ani.

Simptome de deteriorare a neurotoxinelor

Tulburările neurotoxice cauzate de substanțe toxice se caracterizează printr-o serie de simptome tipice otrăvirii în principiu și semne specifice care apar în timpul intoxicației cu un anumit compus.

Intoxicație cu metale grele

Astfel, pacienții prezintă următoarele semne de intoxicație cu metale grele:

• disconfort abdominal;
• balonare, diaree sau constipație;
• greață și vărsături ocazionale.

În același timp, otrăvirea cu un metal specific are propriile sale caracteristici distinctive. Astfel, la intoxicația cu mercur, se simte un gust metalic în gură, salivația crescută și umflarea ganglionilor limfatici sunt caracteristice și se caracterizează printr-o tuse puternică (uneori cu sânge), lacrimare și iritare a mucoaselor. tractului respirator.

Un caz sever este: se dezvoltă anemie, pielea devine albăstruie, iar funcționarea ficatului și a rinichilor este rapid perturbată.

Intoxicatia cu biotoxine

În caz de otrăvire cu biotoxine, primele semne de intoxicație pot include:

• salivație crescută, amorțeală a limbii, pierderea senzației în picioare și brațe (tipic intoxicației cu tetrodotoxină conținută în peștele puffer);
• creșterea durerii abdominale, greață și vărsături, neregularități intestinale, pete în fața ochilor și insuficiență respiratorie (intoxicație cu toxină botulină);
• durere severă la inimă, hipoxie, paralizie a mușchilor interni (o afecțiune similară cu un atac de cord apare atunci când este otrăvită cu batrachotoxină conținută în glandele unor specii de broaște).

Intoxicatia cu xenobiotice

O otravă neurotoxică de origine antropică este periculoasă deoarece simptomele de intoxicație pot apărea pe o perioadă lungă de timp, ceea ce duce la otrăvire cronică.

Deteriorările cauzate de formaldehidă sau dioxine - produse secundare ale producției de pesticide, hârtie, materiale plastice etc. - sunt însoțite de următoarele simptome:

• pierderea forței, oboseală, insomnie;
• dureri abdominale, pierderea poftei de mâncare și epuizare;
• iritarea mucoaselor gurii, ochilor și căilor respiratorii;
• greață, vărsături cu sânge, diaree;
• tulburări de coordonare a mișcărilor;
• anxietate, delir, sentiment de frică.

Caracteristicile intoxicației cu neurotoxine

O caracteristică distinctivă a neurotoxinelor este deteriorarea sistemului nervos uman.

Astfel, starea pacientului se caracterizează prin:

• tulburări de coordonare a mișcărilor;
• încetinirea activității creierului;
• tulburări de conștiență, pierderi de memorie;
• durere de cap pulsatilă;
• întunecarea ochilor.

De regulă, simptomele generale includ simptome de otrăvire din sistemul respirator, digestiv și cardiovascular. Tabloul clinic specific depinde de sursa intoxicației.

Prevenirea intoxicației la locul de muncă și acasă

Prevenirea otrăvirii depinde în mare măsură de natura potențialei amenințări. Așadar, pentru a evita intoxicația cu biotoxine, alimentele ar trebui să fie gătite temeinic, să evite consumul de produse expirate sau de calitate scăzută și să prevină contactul cu animale și plante potențial otrăvitoare. Otrăvirea cu metale grele poate fi prevenită prin utilizarea produselor fabricate din aceste materiale strict pentru scopul lor, respectând măsurile de siguranță atunci când se lucrează în industrii periculoase și regulile sanitare.

Leonid Zavalsky

Neurotoxinele sunt din ce în ce mai folosite în medicină în scopuri terapeutice.

Unele neurotoxine cu structuri moleculare diferite au un mecanism de acțiune similar, provocând tranziții de fază în membranele celulelor nervoase și musculare. Hidratarea joacă un rol important în acțiunea neurotoxinelor, care afectează semnificativ conformația otrăvurilor și receptorilor care interacționează.

Informațiile despre otrăvirea peștilor puffer (maki-maki, dogfish, pufferfish etc.) datează din cele mai vechi timpuri (mai mult de 2500 de ani î.Hr.). Dintre europeni, primul care a oferit o descriere detaliată a simptomelor otrăvirii a fost faimosul navigator Cook, care, împreună cu 16 marinari, s-a răsfățat cu peștișor în timpul celei de-a doua călătorii în jurul lumii, în 1774. A avut noroc, pentru că „abia a atins fileul”, în timp ce „porcul, care a mâncat măruntaiele, a murit”. În mod ciudat, japonezii nu se pot nega plăcerea de a gusta din punctul lor de vedere această delicatesă, deși știu cu câtă grijă trebuie preparată și cât de periculos este să mănânci.

Primele semne de otrăvire apar în câteva minute până la 3 ore după consumul de fugu. La început, ghinionicul mâncător simte o furnicătură și amorțeală a limbii și a buzelor, care apoi se răspândește în întregul corp. Apoi încep o durere de cap și de stomac, iar brațele mele devin paralizate. Mersul devine instabil, apar vărsături, ataxie, stupoare și afazie. Respirația devine dificilă, tensiunea arterială scade, temperatura corpului scade și se dezvoltă cianoza mucoaselor și a pielii. Pacientul intră într-o stare comatoasă și, la scurt timp după ce respirația se oprește, se oprește și activitatea cardiacă. Într-un cuvânt, o imagine tipică a acțiunii unei otravă nervoasă.

În 1909, cercetătorul japonez Tahara a izolat principiul activ din fugu și l-a numit tetrodotoxină. Cu toate acestea, doar 40 de ani mai târziu a fost posibilă izolarea tetrodotoxinei în formă cristalină și stabilirea formulei sale chimice. Pentru a obține 10 g de tetrodotoxină, omul de știință japonez Tsuda (1967) a trebuit să proceseze 1 tonă de ovare fugu. Tetrodotoxina este un compus al aminoperhidrochinazolinei cu o grupă guanidină și are activitate biologică extrem de ridicată. După cum s-a dovedit, prezența grupului guanidinei joacă un rol decisiv în apariția toxicității.

Concomitent cu studiul veninului peștilor cu dinți de stâncă și al peștilor puffer, multe laboratoare din întreaga lume au studiat toxinele izolate din țesuturile altor animale: salamandre, tritoni, broaște râioase otrăvitoare și altele. S-a dovedit a fi interesant că, în unele cazuri, țesuturile de animale complet diferite care nu au nicio relație genetică, în special tritonul californian Taricha torosa, peștii din genul Gobiodon, broaștele din America Centrală Atelopus, caracatițele australiene Hapalochlaena maculosa, au produs aceeași otravă. tetrodotoxina.

Acțiunea tetrodotoxinei este foarte asemănătoare cu o altă neurotoxină neproteică, saxitoxina, produsă de dinoflagelatele unicelulare flagelate. Otrava acestor organisme unicelulare flagelate poate fi concentrată în țesuturile moluștelor de midii în timpul reproducerii în masă, după care midiile devin otrăvitoare atunci când sunt consumate de oameni. Un studiu al structurii moleculare a saxitoxinei a arătat că moleculele sale, precum tetrodotoxina, conțin o grupare guanidină, chiar și două astfel de grupuri per moleculă. În caz contrar, saxitoxina nu are elemente structurale comune cu tetrodotoxina. Dar mecanismul de acțiune al acestor otrăvuri este același.

Efectul patologic al tetrodotoxinei se bazează pe capacitatea sa de a bloca conducerea impulsurilor nervoase în țesuturile nervoase și musculare excitabile. Unicitatea acțiunii otrăvii constă în faptul că, în concentrații foarte mici - 1 gamma (o sută de miimi de gram) pe kilogram de corp viu - blochează curentul de sodiu de intrare în timpul potențialului de acțiune, ceea ce duce la moarte. . Otrava actioneaza numai la exteriorul membranei axonale. Pe baza acestor date, oamenii de știință japonezi Kao și Nishiyama au emis ipoteza că tetrodotoxina, a cărei dimensiune a grupului guanidinei este apropiată de diametrul ionului de sodiu hidratat, intră în gura canalului de sodiu și se blochează în acesta, fiind stabilizată pe în exterior de restul moleculei, ale cărei dimensiuni depășesc diametrul canalului. Date similare au fost obținute la studierea efectului de blocare al saxitoxinei. Să luăm în considerare fenomenul mai detaliat.

În repaus, se menține o diferență de potențial de aproximativ 60 mV între părțile interioare și exterioare ale membranei axonului (potenţialul exterior este pozitiv). Când nervul este excitat în punctul de aplicare într-un timp scurt (aproximativ 1 ms), diferența de potențial își schimbă semnul și atinge 50 mV - prima fază a potențialului de acțiune. După atingerea maximului, potențialul la un punct dat revine la starea inițială de polarizare, dar valoarea sa absolută devine puțin mai mare decât în ​​repaus (70 mV) - a doua fază a potențialului de acțiune. În 3-4 ms, potențialul de acțiune în acest punct al axonului revine la starea de repaus. Impulsul de scurtcircuit este suficient pentru a excita secțiunea adiacentă a nervului și pentru a o repolariza în momentul în care secțiunea anterioară revine la echilibru. Astfel, potențialul de acțiune se propagă de-a lungul nervului sub forma unei undă neamortizată care se deplasează cu o viteză de 20-100 m/s.

Hodgkin și Huxley și colegii lor au studiat în detaliu procesul de propagare a excitațiilor nervoase și au arătat că în starea de repaus membrana axonală este impermeabilă la sodiu, în timp ce potasiul difuzează liber prin membrană. Potasiul care „curge” duce o sarcină pozitivă, iar spațiul intern al axonului devine încărcat negativ, împiedicând eliberarea ulterioară a potasiului. Ca rezultat, se dovedește că concentrația de potasiu în afara celulei nervoase este de 30 de ori mai mică decât în ​​interior. Cu sodiul, situația este inversă - în axoplasmă concentrația sa este de 10 ori mai mică decât în ​​spațiul intercelular.

Moleculele de tetrodotoxină și saxitoxină blochează canalul de sodiu și, ca urmare, împiedică trecerea unui potențial de acțiune prin axon. După cum se poate observa, pe lângă interacțiunea specifică a grupului guanidină cu gura canalului (interacțiune de tip „key-lock”), o anumită funcție în interacțiune este îndeplinită de partea rămasă a moleculei, subiectul la hidratarea prin molecule de apă din soluția apoasă-sară înconjurată de membrană.

Importanța studiilor asupra acțiunii neurotoxinelor poate fi cu greu supraestimată, deoarece pentru prima dată ne-au permis să ne apropiem de înțelegerea unor fenomene atât de fundamentale precum permeabilitatea ionică selectivă a membranelor celulare, care stă la baza reglării funcțiilor vitale ale organismului. . Folosind legarea foarte specifică a tetrodotoxinei marcate cu tritiu, a fost posibil să se calculeze densitatea canalelor de sodiu în membrana axonală a diferitelor animale. Astfel, în axonul gigant al calmarului densitatea canalului a fost de 550 pe micrometru pătrat, iar în mușchiul sartorius al broaștei a fost de 380.

Blocarea specifică a conducerii nervoase a permis utilizarea tetrodotoxinei ca anestezic local puternic. În prezent, multe țări au stabilit deja producția de analgezice pe bază de tetrodotoxină. Există dovezi ale unui efect terapeutic pozitiv al medicamentelor cu neurotoxine în astmul bronșic și afecțiunile convulsive.

Mecanismele de acțiune ale medicamentelor cu morfină au fost acum studiate în detaliu. Medicina și farmacologia cunosc de mult proprietățile opiului de a calma durerea. Deja în 1803, farmacologul german Fritz Serthuner a reușit să purifice medicamentul cu opiu și să extragă din acesta principiul activ - morfina. Medicamentul morfina a fost utilizat pe scară largă în practica clinică, în special în timpul Primului Război Mondial. Principalul său dezavantaj este efectul secundar, care se exprimă în formarea dependenței chimice și a dependenței organismului de medicament. Prin urmare, s-au încercat găsirea unui înlocuitor al morfinei cu un analgezic la fel de eficient, dar fără efecte secundare. Cu toate acestea, toate substanțele noi, după cum sa dovedit, provoacă și sindromul de dependență. Această soartă a avut-o heroinei (1890), meperidinei (1940) și alți derivați ai morfinei. Abundența moleculelor de opiacee care diferă ca formă oferă baza pentru stabilirea cu precizie a structurii receptorului de opiacee de care este atașată molecula de morfină, similar receptorului de tetrodotoxină.

Toate moleculele de opiacee active din punct de vedere analgezic au elemente comune. Molecula de opiu are o formă de T rigidă, reprezentată de două elemente reciproc perpendiculare. La baza moleculei T se află o grupare hidroxil, iar la un capăt al barei orizontale se află un atom de azot. Aceste elemente formează „baza de bază” a cheii care deschide blocarea receptorului. Pare semnificativ că numai izomerii levogitori din seria morfinei au activitate analgezică și euforică, în timp ce izomerii dextrogitori sunt lipsiți de o astfel de activitate.

Numeroase studii au stabilit că receptorii de opiacee există în corpul tuturor animalelor vertebrate fără excepție, de la rechini la primate, inclusiv la oameni. Mai mult, s-a dovedit că organismul însuși este capabil să sintetizeze substanțe asemănătoare opiumului numite encefaline (metionină-encefalină și leucină-encefalină), constând din cinci aminoacizi și care conțin în mod necesar o „cheie” specifică de morfină. Enkefalinele sunt eliberate de neuroni speciali de encefaline și determină relaxarea corpului. Ca răspuns la atașarea encefalinelor de receptorul de opiacee, neuronul de control trimite un semnal de relaxare mușchilor netezi și este perceput de cea mai veche formație a sistemului nervos - creierul limbic - ca o stare de beatitudine supremă, sau euforie. O astfel de stare, de exemplu, poate apărea după terminarea stresului, a unei lucrări bine făcute sau a unei satisfacții sexuale profunde, necesitând o anumită mobilizare a forțelor corpului. Morfina excită receptorul de opiacee, precum encefalinele, chiar și atunci când nu există niciun motiv de fericire, de exemplu, în caz de boală. S-a dovedit că starea de nirvana a yoghinilor nu este altceva decât euforie obținută prin eliberarea de encefaline prin auto-antrenament și meditație. În acest fel, yoghinii deschid accesul la mușchii netezi și pot regla funcționarea organelor interne, chiar și pot opri bătăile inimii.