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

>>>> De ce sunt periculoase efectele neurotoxice?

De ce sunt periculoase efectele neurotoxice?

O serie de substanțe pot avea un efect dăunător asupra fibrelor nervoase, iar astfel de substanțe se numesc neurotoxine, iar rezultatele acțiunii 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, vaporii de metal, medicamentele cu efecte secundare neurotoxice pot acționa ca neurotoxine. Acțiunea neurotoxică poate începe atunci când componente ale acestor substanțe intră accidental în sistemul respirator, în sânge și când concentrația lor admisă în sânge este depășită.

Efecte neurotoxice substanțele din organism se manifestă în mai multe moduri:

• Durere de cap,
• ameţeală,
• Simtindu-se stupid
• Slăbiciune a mușchilor membrelor
• dezechilibre,
• Senzație de amorțeală a țesuturilor
• Tulburări de sensibilitate tisulară
• Reflexe lente sau afectate
• Tulburări cardiace (aritmii, tahicardie),
• deficiență de vedere,
• tulburări de respirație,
• Durere similară cu sindromul radicular,
• tulburări de mișcare,
• Retenție urinară sau incontinență urinară
• Confuzia de conștiință.

Tulburări neurotoxice poate fi reversibil și să dispară atunci când acțiunea neurotoxinei încetează, dar poate duce și la leziuni ireversibile în organism.

Efectele neurotoxice pot fi expuse la:

• 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,
• la dezinfectarea spațiilor, aflați într-o atmosferă plină cu vapori ai unui dezinfectant concentrat,
• în timpul lucrărilor de reparații și construcții cu vopsele și lacuri, adezivi, solvenți în zone slab ventilate,
• a fi în apropierea unei zone de ardere cu o concentrație mare de monoxid de carbon,
• A fi în zona unui dezastru chimic provocat de om (emisii accidentale).

Tulburările neurotoxice se pot transforma în cele din urmă în boli ale sistemului nervos și ale sistemului musculo-scheletic: miopatie, boala Parkinson, scăderea sau pierderea vederii, perturbarea 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, curățarea sângelui de toxine prin hemosorpție. În cazul neurotoxicozei, se efectuează terapia simptomatică (anticonvulsivante, relaxante musculare, medicamente antiinflamatoare, medicamente antialergice) pentru a elimina tulburările rezultate din efecte toxice. Direcția prioritară în tratamentul tulburărilor neurotoxice este restabilirea activității respiratorii, hemodinamicii și prevenirea edemului cerebral. În continuare, organele afectate sunt monitorizate, este prescris un tratament adecvat și activitatea motrică este restabilită.

Neurotoxinele sunt toxina botulinica, poneratoxina, tetrodotoxina, batrachotoxina, componente ale veninurilor de albine, scorpioni, serpi, salamandre.

Neurotoxinele puternice, precum batrachotoxina, acționează asupra sistemului 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 o pradă paralizată devine o pradă convenabilă.

Surse de neurotoxine

Extern

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

Acțiunea neurotoxinelor exogene după pătrunderea în organism este foarte dependentă de doza acestora.

Intern

Neurotoxicitatea poate avea substanțe produse în organism. 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, etilsarină.

• Colinetiofosfonați și colinfosfonați: gaze V.

• Alți compuși similari:, tabun.

Medicamente neurotoxice

Vezi si

• Negul este un pește care produce neurotoxine
• Nicotina este o neurotoxină cu un efect deosebit de puternic asupra insectelor.
• Teratogeneza (mecanismul de apariție a anomaliilor de dezvoltare)

Scrieți o recenzie la articolul „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. unu . - 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., Garcia 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 fundamentală Neuroștiința clinică Neuroștiința cognitivă Alte domenii

Un fragment care caracterizează 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 erau foarte reci pe vremea aceea!). 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. Zăpada adâncă strălucea și strălucea cu scântei reci în toată grădina adormită, de parcă reflectarea multor stele și-ar fi țesut calm pânza ei argintie strălucitoare pe ea. Era atât de liniște, de parcă lumea ar fi înghețat într-un vis ciudat, letargic...
Deodată, chiar în fața ferestrei mele, am văzut silueta luminoasă a unei femei. Era foarte înalt, peste trei metri, absolut transparent și strălucitor, de parcă ar fi țesut din miliarde de stele. Am simțit o căldură ciudată emanând din ea, care m-a învăluit și, parcă, a chemat undeva. Străinul îi flutură mâna, invitându-i 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, astfel încât să pot urca liber oricând. Mi-am urmat oaspetele fără nici cea mai mică teamă. Și ceea ce era foarte ciudat - absolut nu simțeam frigul, deși în acel moment erau douăzeci de grade sub zero afară și eram doar în cămașa de noapte a copiilor mei.
Femeia (dacă îi poți numi așa) și-a făcut din nou mâna, de parcă l-ar fi invitat să o urmeze. Am fost foarte surprins că „drumul lunar” normal, dintr-o dată, după ce și-a schimbat direcția, l-a „urmat” pe străin, parcă și-ar fi creat 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. Cu toate acestea, nu era nicio senzație de frig, deși, după cum mi-am dat seama mai târziu, mergeam desculț în tot acest timp. Și ceea ce era, de asemenea, foarte ciudat, picioarele mele nu au căzut în zăpadă, ci păreau că plutesc la suprafață, 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, ca oaspetele meu neobișnuit. Toți purtau halate lungi, curgătoare, care arătau ca niște mantii albe strălucitoare. Patru dintre siluete erau de sex masculin, cu părul complet alb (posibil gri), foarte lung prins în cercuri strălucitoare pe frunte. Și două figuri feminine, care semănau foarte mult cu oaspetele meu, cu același păr lung și un cristal strălucitor uriaș în mijlocul frunții. Din ei emana aceeași căldură liniștitoare și am înțeles cumva că nimic rău nu mi se poate întâmpla.

Nu-mi amintesc cum am ajuns în centrul acestui cerc. Îmi amintesc doar cum dintr-o dată au ieșit raze verzi strălucitoare și luminoase 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 de atunci, 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, ceea ce îi împiedică să funcționeze corect.

Cum distrug neurotoxinele celulele nervoase?

Neurotoxinele sunt substanțe care interacționează cu celulele nervoase, suprastimulând sau întrerupând procesul de comunicare 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 diverse tulburări ale creierului și boli neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer, coreea Huntington și boala Parkinson.

În ultimele decenii, neurotoxinele au proliferat semnificativ. 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, conserve 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 sunteți expus la alimente care conțin oricare dintre neurotoxine enumerate mai jos, ar trebui să evitați să le consumați.

Aspartam (alias Equal, AminoSweet, NutraSweet, Spoonful) - Cel mai frecvent utilizat în alimente fără zahăr. Mai ales în gumele de mestecat și băuturile fără zahăr. Majoritatea aspartamului este obținut din deșeurile bacteriilor modificate genetic. Studiile 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 glutamatul monosodic joacă un rol important în dezvoltarea bolilor neurodegenerative ale creierului, inclusiv a bolilor Alzheimer, Parkinson și Huntington. Dovezile care susțin această afirmație provin din faptul că glutanii mononesaturați distrug neuronii, în special celulele creierului.

Sucraloza (cunoscută și sub numele de Splenda) este un îndulcitor artificial care este 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 puternic 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, vaccinuri. Mercurul poate fi găsit și în apa de băut. Este una dintre cele mai toxice neurotoxine deoarece distruge cu ușurință țesutul cerebral.

Fluor (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, este nemiscibilă cu fluorura naturală de calciu. Din acest motiv, pastele de dinți cu fluor poartă 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 folosită în mod obișnuit în suplimentele proteice, alimentele nedorite și produsele energetice din ciocolată. Dăunează creierului datorită proprietăților sale neurotoxice.

Cazeinat de sodiu - Acest tip de proteine ​​este comun în produsele lactate și mâncarea nedorită. 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 sângerare sau acționează la nivel celular. Neurotoxinele sunt substanțe care afectează fibrele nervoase și creierul, iar rezultatele acțiunii unor astfel de toxine se numesc tulburări neurotoxice. Impactul acestui tip de otrăvuri poate fi atât întârziat, cât și poate provoca afecțiuni acute.

Ce sunt neurotoxinele și unde sunt utilizate substanțele otrăvitoare

Neurotoxinele pot fi substanțe chimice, medicamente anestezice, antiseptice, fumuri metalice, detergenți aspre, 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.

Potrivit datelor cercetării științifice, rezumate în publicația revistei medicale săptămânale autorizate „The Lancet”, aproximativ două sute de toxine pot afecta sistemul nervos uman. Ulterior (conform studiului datelor de la Institutul National pentru Siguranta Muncii), a devenit necesara adaugarea pe lista publicata a cat mai multe substante toxice, intr-un fel sau altul, cu efect negativ asupra sistemului nervos central.

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

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

Otrăvirea cu neurotoxine poate fi obținută prin inhalarea fumului toxic, creșterea concentrației admisibile în sânge sau consumul de alimente saturate cu o cantitate mare de substanțe toxice. Multe substanțe toxice sunt prezente în mediu, bunuri de larg consum, produse chimice de uz casnic. Neurotoxinele sunt folosite în cosmetologie, medicină și industrie.

Care este efectul neurotoxic asupra organismului

Efectul neurotoxic se extinde în primul rând la creier 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 otrăvitoare 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 îndepărtarea substanțelor nocive, majoritatea neurotoxinelor, datorită naturii lor specifice, sunt reabsorbite de fibrele nervoase.

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

Stabilirea fără greșeală a unui diagnostic precis include determinarea presupusei surse de infecție, studierea istoricului contactelor cu o potențială otravă, identificarea tabloului clinic complet și efectuarea de teste de laborator.

Clasificarea celor mai faimoși reprezentanți ai neurotoxinelor

Sursele medicale împart neurotoxinele în inhibitori de canal, agenți nervoși și medicamente neurotoxice. După origine, substanțele toxice se disting în cele obținute din mediul extern (exogen) și produse de organism (endogen).

Clasificarea neurotoxinelor, care pot fi otrăvite 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, transportate împreună cu sângele în toate organele vitale și depozitate în acestea.
2. Biotoxine. Biotoxinele sunt otrăvuri puternice care sunt produse în special de viața marine și de păianjeni. Substanțele pot fi introduse mecanic (prin mușcătură sau înțepătură) sau prin ingestia de animale otrăvitoare. În plus, bacteriile botulismului se numără printre biotoxine.
3. Xenobiotice. O caracteristică distinctivă a acestui grup de neurotoxine este un efect prelungit asupra corpului uman: timpul de înjumătățire al dioxinei, de exemplu, este de la 7 la 11 ani.

Simptome de deteriorare de către neurotoxine

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

toxicitatea metalelor grele

Deci, pacienții au 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. Deci, cu intoxicația cu mercur, se simte un gust metalic în gură, salivația crescută și umflarea ganglionilor limfatici sunt caracteristice și se distinge printr-o tuse puternică (uneori cu sânge), lacrimare și iritare a membranelor mucoase ale tractului respirator.

Un caz sever este: se dezvoltă anemie, pielea devine cianotică, activitatea ficatului și a rinichilor este rapid perturbată.

Intoxicatia cu biotoxine

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

• salivație crescută, amorțeală a limbii, pierderea senzației în picioare și brațe (tipic pentru otrăvirea cu tetrodotoxină conținută în peștele puffer);
• creșterea durerii abdominale, greață și vărsături, tulburări ale scaunului, „muște” 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).

Intoxicație xenobiotică

Otrava neurotoxică de origine antropică este periculoasă deoarece simptomele intoxicației pot apărea pe termen lung, ceea ce duce la intoxicații cronice.

Deteriorările cauzate de formaldehidă sau dioxine - produse secundare ale producției de pesticide, hârtie, materiale plastice și așa mai departe - 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:

• încălcări ale coordonării mișcărilor;
• încetinirea activității creierului;
• tulburări de conștiență, pierderea memoriei;
• durere de cap pulsatilă;
• întunecându-se în ochi.

La semnele generale, de regulă, se adaugă 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 trebuie gătite cu atenție, trebuie evitate alimentele expirate sau de calitate scăzută și trebuie prevenite contactele cu animale și plante potențial otrăvitoare. Este posibil să se prevină otrăvirea cu metale grele utilizând produse 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. Nu ultimul rol în acțiunea neurotoxinelor este jucat de hidratare, care afectează semnificativ conformația otrăvurilor și receptorilor care interacționează.

Informațiile despre otrăvirea peștilor puffer (maci, maci, câini-pești, fugu etc.) datează din cele mai vechi timpuri (mai mult de 2500 de ani î.Hr.). Dintre europeni, faimosul navigator Cook a fost primul care a oferit o descriere detaliată a simptomelor otrăvirii, care, împreună cu 16 marinari, s-a tratat cu peștișor în timpul celei de-a doua călătorii în jurul lumii, în 1774. Tot a avut noroc, pentru că „abia s-a atins de file”, în timp ce „porcul, care a mâncat interiorul, a murit și a murit”. Destul de ciudat, japonezii nu se pot nega plăcerea de a gusta o astfel de delicatesă, din punctul lor de vedere, deși știu cât de atent trebuie gătit și periculos de mâncat.

Primele semne de otrăvire apar în intervalul de la câteva minute până la 3 ore după ingestia de fugu. La început, nefericitul mâncător simte o furnicătură și amorțeală a limbii și buzelor, care apoi se răspândește pe tot corpul. Apoi încep durerea de cap și durerea de stomac, mâinile devin paralizate. Mersul devine instabil, apar vărsături, ataxie, stupoare, afazie. Respirația devine dificilă, tensiunea arterială scade, temperatura corpului scade, se dezvoltă cianoza mucoaselor și a pielii. Pacientul intră în comă și, la scurt timp după ce respirația se oprește, se oprește și activitatea cardiacă. Într-un cuvânt, o imagine tipică a acțiunii unui agent nervos.

În 1909, cercetătorul japonez Tahara a izolat ingredientul activ din fugu și a numit-o 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 o activitate biologică extrem de ridicată. După cum s-a dovedit, prezența grupului guanidină joacă un rol decisiv în apariția toxicității.

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

Prin acțiune, tetrodotoxina este foarte asemănătoare cu o altă neurotoxină neproteică - saxitoxina, produsă de dinoflagelatele unicelulare flagelate. Otrava acestor organisme unicelulare flagelare se poate concentra în țesuturile moluștelor de midii în timpul reproducerii în masă, după care midiile devin otrăvitoare atunci când sunt consumate de oameni. Studiul 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 împarte elemente structurale cu tetrodotoxina. Dar mecanismul de acțiune al acestor otrăvuri este același.

Acțiunea patologică a tetrodotoxinei se bazează pe capacitatea sa de a bloca conducerea unui impuls nervos 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 acționează numai pe partea exterioară a membranei axonului. Pe baza acestor date, oamenii de știință japonezi Kao și Nishiyama au emis ipoteza că tetrodotoxina, a cărei dimensiune a grupului guanidinei este aproape de diametrul unui ion de sodiu hidratat, intră în gura canalului de sodiu și se blochează în acesta, stabilizându-se în afara restului. a moleculei, a cărei dimensiune depășește diametrul canalului. Date similare au fost obținute la studierea acțiunii de blocare a 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 (în exterior, potențialul este pozitiv). Când nervul este excitat la punctul de aplicare pentru o perioadă scurtă de timp (aproximativ 1 ms), diferența de potențial își schimbă semnul și atinge 50 mV - prima fază a potențialului de acțiune. După atingerea maximului, potențialul în acest punct revine la starea inițială de polarizare, dar valoarea sa absolută devine ceva 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 vecină a nervului și 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 unde continue care se deplasează cu o viteză de 20-100 m/s.

Hodgkin și Huxley și colaboratorii lor au studiat în detaliu procesul de propagare a excitațiilor nervoase și au arătat că în repaus membrana axonală este impermeabilă la sodiu, în timp ce potasiul difuzează liber prin membrană. „Scurgerile” de potasiu în exterior transportă o sarcină pozitivă, iar interiorul 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 activitatea canalului de sodiu și, ca urmare, împiedică trecerea potențialului de acțiune prin axon. După cum se poate observa, pe lângă interacțiunea specifică a grupului guanidină cu gura canalului (interacțiunea de tip „key-lock”), o anumită funcție în interacțiune este îndeplinită de partea rămasă a moleculei, care este supus hidratării de către moleculele de apă din soluția apă-sare înconjurată de membrană.

Importanța studiilor asupra acțiunii neurotoxinelor poate fi cu greu supraestimată, deoarece pentru prima dată au făcut posibilă apropierea de înțelegerea unor astfel de fenomene fundamentale precum permeabilitatea ionică selectivă a membranelor celulare, care stă la baza reglării funcțiilor vitale ale corp. Folosind legarea foarte specifică a tetrodotoxinei tritiate, a fost posibil să se calculeze densitatea canalelor de sodiu în membrana axonală a diferitelor animale. Astfel, în axonul gigant al calmarului, densitatea canalelor era de 550 pe micron pătrat, iar în mușchiul croitor al broaștei, era 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 preparatelor cu neurotoxine în astmul bronșic și afecțiunile convulsive.

Mecanismele de acțiune ale medicamentelor din seria morfinei au fost studiate în detaliu până în prezent. Medicina și farmacologia cunosc de mult proprietățile opiului de a calma durerea. Deja în 1803, farmacologul german Fritz Sertuner a reușit să purifice preparatul de opiu și să extragă din acesta ingredientul activ - morfina. Medicamentul morfina a fost utilizat pe scară largă în practica clinică, mai ales în timpul Primului Război Mondial. Principalul său dezavantaj este un efect secundar, exprimat în formarea dependenței chimice și a dependenței organismului de medicament. Prin urmare, s-au făcut încercări de a găsi un înlocuitor pentru morfina ca analgezic eficient, dar lipsit de efecte secundare. Cu toate acestea, toate substanțele noi, după cum sa dovedit, provoacă și sindromul de dependență. O astfel de soartă a avut heroina (1890), meperidina (1940) și alți derivați de morfină. Abundența moleculelor de opiacee care diferă ca formă oferă o bază pentru determinarea structurii exacte a receptorului de opiacee, de care este atașată molecula de morfină, ca și receptorul 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. O grupare hidroxil este situată la baza moleculei T, iar un atom de azot este situat la unul dintre capetele barei orizontale. Aceste elemente formează „baza de bază” a cheii care deschide receptorul de blocare. 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 organismele tuturor vertebratelor fără excepție, de la rechini la primate, inclusiv 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 conținând 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, la fel ca și encefalinele, chiar și atunci când nu există niciun motiv de fericire, cum ar fi în cazul unei boli. S-a dovedit că starea de nirvana a yoghinilor nu este altceva decât euforia obținută prin eliberarea de encefaline prin auto-antrenament și meditație. În acest fel, yoga deschide accesul la mușchii netezi și poate regla funcționarea organelor interne, chiar opri bătăile inimii.