Jedovaté a vysoko toxické látky s neurotoxickými účinkami. Čo sú to neurotoxíny? Mechanizmus účinku neurotoxínov

>>>> Aké sú nebezpečenstvá neurotoxických účinkov?

Aké sú nebezpečenstvá neurotoxických účinkov?

Množstvo látok môže mať škodlivý účinok na nervové vlákna a takéto látky sa nazývajú neurotoxíny a ich výsledky sa nazývajú neurotoxické poruchy. Neurotoxíny môžu spôsobiť akútne reakcie alebo oneskorené pôsobenie, čím sa toxický účinok mení na chronický proces.

Chemické činidlá, anestetiká, antiseptiká, detergenty, pesticídy, insekticídy, kovové výpary a lieky s neurotoxickými vedľajšími účinkami môžu pôsobiť ako neurotoxíny. Neurotoxické účinky sa môžu začať, keď sa zložky týchto látok náhodne dostanú do dýchacieho systému, do krvi a pri prekročení ich prípustnej koncentrácie v krvi.

Neurotoxické účinky látok na tele sa prejavuje množstvom znakov:

• bolesť hlavy,
• závrat,
• Pocit mdloby
• Slabosť svalov končatín,
• Poruchy rovnováhy
• Pocit necitlivosti tkaniva,
• Poruchy citlivosti tkanív
• Spomalené alebo narušené reflexy
• Poruchy srdca (arytmie, tachykardia),
• Zrakové postihnutie,
• Poruchy dýchania
• Bolesť podobná radikulárnemu syndrómu,
• Poruchy pohybu
• Retencia moču alebo inkontinencia moču,
• Zmätok.

Neurotoxické poruchy môžu byť reverzibilné a vymiznúť, keď prestane pôsobiť neurotoxín, ale môžu viesť aj k nezvratnému poškodeniu organizmu.

Môžete byť vystavení neurotoxickým účinkom:

• pri výrobe chemikálií, ktoré sú dlhodobo v škodlivej atmosfére,
• pri práci s hnojivami a insekticídmi v poľnohospodárstve a na súkromných letných chatách,
• pri vykonávaní dezinfekcie priestorov v atmosfére naplnenej parami koncentrovaného dezinfekčného prostriedku,
• pri opravách a stavebných prácach s farbami a lakmi, lepidlami, rozpúšťadlami v zle vetraných priestoroch,
• byť v blízkosti spaľovacej zóny s vysokou koncentráciou oxidu uhoľnatého,
• Byť v zóne chemickej katastrofy spôsobenej človekom (núdzové uvoľnenie).

Neurotoxické poruchy sa môžu časom pretransformovať do chorôb nervového systému a pohybového aparátu: myopatie, Parkinsonova choroba, zhoršenie alebo strata zraku, dysfunkcia vestibulárneho aparátu, mentálna degradácia, tiky, triaška.

Liečba neurotoxických porúch je založená na vykonávaní detoxikačných opatrení na odstránenie toxických látok z tela a zníženie ich koncentrácie v tkanivách, obnovenie rovnováhy vody a elektrolytov a čistenie krvi od toxínov prostredníctvom hemosorpcie. V prípade neurotoxikózy sa uskutočňuje symptomatická terapia (antikonvulzíva, svalové relaxanciá, protizápalové lieky, antialergické lieky) na odstránenie porúch, ktoré sa objavujú v dôsledku toxických účinkov. Prioritným smerom v liečbe neurotoxických porúch je obnova respiračnej aktivity, hemodynamiky a prevencia mozgového edému. Ďalej sa sledujú postihnuté orgány, predpisuje sa vhodná liečba a obnovuje sa motorická aktivita.

Neurotoxíny sú botulotoxín, poneratoxín, tetrodotoxín, batrachotoxín, zložky jedu včiel, škorpiónov, hadov a mlokov.

Silné neurotoxíny, ako je batrachotoxín, ovplyvňujú nervový systém depolarizáciou nervov a svalových vlákien, čím zvyšujú priepustnosť bunkovej membrány pre ióny sodíka.

Mnohé jedy a toxíny, ktoré organizmy používajú na obranu proti stavovcom, sú neurotoxíny. Najčastejším účinkom je paralýza, ktorá nastáva veľmi rýchlo. Niektoré zvieratá používajú pri love neurotoxíny, pretože paralyzovaná korisť sa stáva vhodnou korisťou.

Zdroje neurotoxínov

Vonkajšie

Neurotoxíny pochádzajúce z vonkajšieho prostredia sú klasifikované ako exogénne. Môžu to byť plyny (napríklad oxid uhoľnatý, kusovník), kovy (ortuť atď.), kvapaliny a pevné látky.

Účinky exogénnych neurotoxínov po vstupe do tela sú vysoko závislé od ich dávky.

Domáce

Látky produkované v tele môžu byť neurotoxické. Volajú sa endogénne neurotoxíny. Príkladom je neurotransmiter glutamát, ktorý je vo vysokých koncentráciách toxický a vedie k apoptóze.

Klasifikácia a príklady

Inhibítory kanálov

Nervové látky

• Alkylové deriváty kyseliny metylfluórfosfónovej: sarín, soman, cyklosarín, etylzarín.

• Cholíntiofosfonáty a cholínfosfonáty: V-plyny.

• Iné podobné zlúčeniny: stádo.

Neurotoxické lieky

pozri tiež

• Bradavice – ryba, ktorá vylučuje neurotoxín
• Nikotín je neurotoxín, ktorý je obzvlášť účinný u hmyzu
• Teratogenéza (mechanizmus vývojových anomálií)

Napíšte recenziu na článok "Neurotoxín"

Poznámky

1. Hoci sú toxínmi iba látky biologického pôvodu, pojem neurotoxín sa vzťahuje aj na syntetické jedy. "Prírodné a syntetické neurotoxíny", 1993, ISBN 978-0-12-329870-6, odd. „Predhovor“, citát: „Neurotoxíny sú toxické látky so selektívnym účinkom na nervový systém. Podľa definície sú toxíny prírodného pôvodu, ale termín "neurotoxín" sa široko používa na niektoré syntetické chemikálie, ktoré pôsobia selektívne na neuróny."
2. Kuch U, Molles BE, Omori-Satoh T, Chanhome L, Samejima Y, Mebs D (september 2003). "". Toxicon 42 (4): 381–90. DOI:. PMID 14505938.
3. . Získané 15. októbra 2008. .
4. Moser, Andreas.. - Boston: Birkhäuser, 1998. - ISBN 0-8176-3993-4.
5. Turner J.J., Parrott A.C.(anglicky) // Neuropsychobiológia. - 2000. - Zv. 42, č. 1. - S. 42-48. - DOI: [ Chyba: Neplatné DOI!]. - PMID 10867555.
6. Steinkellner T., Freissmuth M., Sitte H. H., Montgomery T.(anglicky) // Biologická chémia. - 2011. - Zv. 392, č. 1-2. - S. 103-115. - DOI:. - PMID 21194370.
7. Abreu-Villaça Y., Seidler F. J., Tate C. A., Slotkin T. A.(anglicky) // Výskum mozgu. - 2003. - Zv. 979, č. 1-2. - S. 114-128. - PMID 12850578.
8. Pedraza C., García F. B., Navarro J. F.(anglicky) // Medzinárodný časopis neuropsychopharmacology / oficiálny vedecký časopis Collegium Internationale Neuropsychopharmacologicum (CINP). - 2009. - Zv. 12, č. 9. - S. 1165-1177. - DOI:. - PMID 19288974.

Zobraziť túto šablónu Základná veda Klinická neuroveda Kognitívna neuroveda Ostatné oblasti

Úryvok opisujúci neurotoxín

Šesť mesiacov po smrti môjho starého otca sa stala udalosť, ktorá si podľa mňa zaslúži osobitnú zmienku. Bola zimná noc (a zimy v Litve boli v tom čase veľmi chladné!). Práve som išiel spať, keď som zrazu pocítil zvláštne a veľmi jemné „volanie“. Akoby mi niekto volal z ďaleka. Vstal som a podišiel k oknu. Noc bola veľmi tichá, jasná a pokojná. Hlboká snehová pokrývka sa leskla a trblietala studenými iskrami v celej spiacej záhrade, akoby na nej odraz mnohých hviezd pokojne utkal svoju trblietavú striebornú sieť. Bolo to také ticho, akoby svet zamrzol v nejakom zvláštnom letargickom spánku...
Zrazu som priamo pred mojím oknom uvidel žiariacu postavu ženy. Bol veľmi vysoký, vyše troch metrov, úplne priehľadný a trblietavý, ako keby bol utkaný z miliárd hviezd. Cítil som z nej vyžarujúce zvláštne teplo, ktoré ma obklopilo a akoby ma niekam volalo. Cudzinec jej mávol rukou a vyzval ho, aby ju nasledoval. A išiel som. Okná v mojej izbe boli veľmi veľké a nízke, podľa bežných štandardov neštandardné. Dole siahali takmer po zem, takže som sa mohol kedykoľvek voľne plaziť von. Bez najmenšieho strachu som nasledoval svojho hosťa. A čo bolo veľmi zvláštne, vôbec som necítila zimu, hoci vonku bolo v tej chvíli dvadsať stupňov pod nulou a ja som bola len v detskej nočnej košeli.
Žena (ak ju tak možno nazvať) opäť mávla rukou, akoby ho vyzývala, aby ju nasledoval. Bol som veľmi prekvapený, že normálna „mesačná cesta“ zrazu zmenila svoj smer a „nasledovala“ cudzinca, akoby vytvárala svetelnú cestu. A uvedomil som si, že tam musím ísť. Sledoval som teda svojho hosťa až do lesa. Všade bolo to isté ubolené, zamrznuté ticho. Všetko naokolo sa lesklo a trblietalo v tichej žiare mesačného svetla. Celý svet akoby zamrzol v očakávaní toho, čo sa bude diať. Priehľadná postava sa pohla ďalej a ja, ako očarený, som ju nasledoval. Pocit chladu sa stále nedostavil, hoci, ako som si neskôr uvedomil, celý ten čas som chodil bosý. A čo bolo tiež veľmi zvláštne, moje nohy sa nezaborili do snehu, ale akoby sa vznášali po povrchu a nezanechávali na snehu žiadne stopy...
Nakoniec sme prišli na malú okrúhlu čistinku. A tam... osvetlené mesiacom stáli v kruhu nezvyčajne vysoké, trblietavé postavy. Boli veľmi podobní ľuďom, len absolútne priehľadní a bez tiaže, presne ako môj nezvyčajný hosť. Všetci mali na sebe dlhé splývavé róby, ktoré vyzerali ako trblietavé biele plášte. Štyri postavy boli mužské, s úplne bielymi (možno sivými), veľmi dlhými vlasmi, ktoré zachytávali jasne žiariace obrúčky na čele. A dve ženské postavy, ktoré boli veľmi podobné môjmu hosťovi, s rovnako dlhými vlasmi a obrovským trblietavým krištáľom uprostred čela. Sálalo z nich rovnaké upokojujúce teplo a ja som akosi pochopil, že sa mi nemôže nič zlé stať.

Nepamätám si, ako som sa ocitol v strede tohto kruhu. Pamätám si len, ako zrazu zo všetkých týchto postáv vychádzali jasne žiariace zelené lúče a spájali sa priamo na mňa, v oblasti, kde malo byť moje srdce. Celé moje telo začalo potichu „znieť“... (neviem, ako by bolo možné presnejšie definovať môj vtedajší stav, pretože to bol práve ten pocit zvuku vo vnútri). Zvuk bol čoraz silnejší, moje telo sa stalo beztiažovým a ja som visel nad zemou presne ako týchto šesť postáv. Zelené svetlo začalo byť neznesiteľne jasné a úplne zaplnilo celé moje telo. Bol tam pocit neuveriteľnej ľahkosti, akoby som sa chystal vzlietnuť. Zrazu mi v hlave prebleskla oslnivá dúha, akoby sa otvorili dvere a ja som videl nejaký úplne neznámy svet. Ten pocit bol veľmi zvláštny – akoby som tento svet poznal veľmi dlho a zároveň som ho nikdy nepoznal.

Čo sú to neurotoxíny? Ide o látky, ktoré zasahujú do elektrickej aktivity nervov a bránia im v správnom fungovaní.

Ako neurotoxíny ničia nervové bunky?

Neurotoxíny sú látky, ktoré interagujú s nervovými bunkami, nadmerne ich stimulujú alebo prerušujú komunikáciu medzi nimi. Sú to procesy škodlivé pre nervové bunky, ktoré ovplyvňujú ich chemické procesy. Výskumy jasne ukazujú, že neurotoxíny znižujú životnosť nervových buniek. Tieto toxíny sú spojené s rôznymi poruchami mozgu a neurodegeneratívnymi ochoreniami, ako je Alzheimerova choroba, Huntingtonova chorea a Parkinsonova choroba.

Neurotoxíny sa za posledných niekoľko desaťročí výrazne rozšírili. Mnohé z nich sa používajú v jedle, ktoré jeme, a vo vode, ktorú pijeme. Najpoužívanejšie neurotoxíny sú vo fast foodoch, konzervovaných potravinách a často sa používajú aj v dojčenskej výžive.

Neurotoxíny v potravinách

Ak máte dieťa alebo batoľatá, mali by ste venovať osobitnú pozornosť 10 najbežnejším neurotoxínom uvedeným nižšie. Deti sú najzraniteľnejšie voči neurotoxínom, pretože ich telá sa stále vyvíjajú. Spracované potraviny ako čipsy, cukríky a čokoláda často obsahujú neurotoxíny. Ak sa stretnete s jedlom obsahujúcim niektorý z nižšie uvedených neurotoxínov, mali by ste sa ho vyhnúť.

Aspartam (aka Equal, AminoSweet, NutraSweet, Spoonful) – Najčastejšie sa používa v potravinách bez cukru. Najmä v žuvačkách a nápojoch bez cukru. Väčšina aspartámu sa získava z odpadu geneticky modifikovaných baktérií. Výskum ukazuje, že aspartám môže spôsobiť cukrovku, migrény, zlyhanie obličiek, kŕče, slepotu, obezitu, neurologické poruchy, duševné choroby a nádory mozgu.

Glutaman sodný (tiež známy ako MSG) sa najčastejšie používa v čipsoch, konzervách, detskej výžive a množstve nezdravých potravín. Nezávislí vedci sa domnievajú, že MSG hrá dôležitú úlohu pri rozvoji neurodegeneratívnych ochorení mozgu, vrátane Alzheimerovej, Parkinsonovej a Huntingtonovej choroby. Dôkazy podporujúce toto tvrdenie pochádzajú zo skutočnosti, že mononenasýtené grutany poškodzujú neuróny, najmä mozgové bunky.

Sukralóza (tiež známa ako Splenda) je umelé sladidlo používané vo výrobkoch bez cukru, najmä v nápojoch. Sukralóza bola objavená celkom náhodou, keď sa robil výskum na vytvorenie nového insekticídu. Preto sa mnohí vedci domnievajú, že sukralóza by sa mala považovať za insekticíd. Tento toxín je mnohými identifikovaný ako chemický príbuzný DDT. Sukralóza je chlórovaná zlúčenina a rozklad tohto typu zlúčeniny v tele uvoľňuje toxické chemikálie.

Hliník – Tento kov je bežný v pitnej vode a vakcínach. Hliník je telom veľmi absorbovaný. Kyselina citrónová alebo citrát môžu výrazne zvýšiť jeho vstrebávanie. Vakcíny sú jednou z hlavných príčin toxicity hliníka, pretože hliník sa vstrekuje priamo do tela.

Ortuť – tento ťažký kov je bežný v rybích produktoch a vakcínach. Ortuť možno nájsť aj v pitnej vode. Je to jeden z najtoxickejších neurotoxínov, pretože ľahko ničí mozgové tkanivo.

Fluorid (fluorid sodný). Tento toxín je veľmi bežný v pitnej vode a bežných zubných pastách. V minulosti sa fluorid používal ako jed na potkany. Fluorid používaný v spotrebných výrobkoch je zmesou veľmi nebezpečných chemikálií. Tiež známy ako fluorid sodný, nemieša sa s prirodzene sa vyskytujúcim fluoridom vápenatým. Z tohto dôvodu majú fluoridové zubné pasty varovné štítky.

Hydrolyzovaný rastlinný proteín – Táto nezdravá potravinová zložka je bežná vo väčšine nezdravých potravín. Obsahuje vysoké koncentrácie glutamátu a aspartátu, ktoré môžu stimulovať nervové bunky a v konečnom dôsledku viesť k ich smrti.

Kazeinát vápenatý – Tento toxín sa bežne používa v proteínových doplnkoch, nezdravých potravinách a čokoládových energetických nápojoch. Pre svoje neurotoxické vlastnosti poškodzuje mozog.

Kazeinát sodný – Tento typ proteínu je bežný v mliečnych výrobkoch a nezdravých potravinách. Predpokladá sa, že spôsobuje problémy s autizmom a gastrointestinálnymi ochoreniami.

Kvasnicový extrakt je obľúbenou zložkou potravín v mnohých spracovaných potravinách, ako sú konzervované potraviny. Je toxický pre mozog.

Niektoré látky môžu mať mimoriadne negatívny vplyv na ľudské zdravie. Prírodné alebo syntetické jedy pôsobia na obličky, pečeň, srdce, poškodzujú cievy, spôsobujú krvácanie alebo pôsobia na bunkovej úrovni. Neurotoxíny sú látky, ktoré poškodzujú nervové vlákna a mozog a výsledky takýchto toxínov sa nazývajú neurotoxické poruchy. Účinok tohto druhu jedov môže byť buď oneskorený, alebo spôsobiť akútne stavy.

Čo sú to neurotoxíny a kde sa používajú toxické látky?

Neurotoxíny môžu byť chemikálie, lieky, ktoré spôsobujú anestéziu, antiseptiká, kovové výpary, agresívne čistiace prostriedky, pesticídy a insekticídy. Niektoré živé organizmy sú schopné produkovať neurotoxíny v reakcii na ohrozenie imunitného systému a v životnom prostredí je prítomných množstvo toxických látok.

Podľa údajov z vedeckého výskumu zhrnutých v publikácii autoritatívneho týždenníka „The Lancet“ môže asi dvesto toxínov poškodiť ľudský nervový systém. Neskôr (po preštudovaní údajov Národného ústavu bezpečnosti práce) bolo potrebné pridať do zverejneného zoznamu rovnaký počet toxických látok, ktoré tak či onak negatívne pôsobia na centrálny nervový systém.

V druhom prípade sa poškodenie nervových vlákien kombinovalo s poškodením pridružených orgánov a systémov a pri prekročení prípustných expozičných limitov sa objavili príznaky neurotoxickej poruchy.

Zoznam chemikálií, ktoré možno klasifikovať ako neurotoxíny, sa teda rozširuje v závislosti od toho, aké kritériá dodržiava konkrétna publikácia alebo autor.

Otravu neurotoxínmi môžete získať vdychovaním toxických výparov, zvýšením prípustnej koncentrácie v krvi alebo konzumáciou potravín nasýtených veľkým množstvom toxických látok. Mnohé toxické látky sú prítomné v životnom prostredí, spotrebnom tovare a chemikáliách pre domácnosť. Neurotoxíny sa používajú v kozmeteológii, medicíne a priemysle.

Aký je neurotoxický účinok na telo?

Neurotoxické účinky postihujú predovšetkým mozog a nervové vlákna. Neutralizácia práce buniek v nervovom systéme môže viesť k svalovej paralýze, výskytu akútnej alergickej reakcie a ovplyvňuje celkový duševný stav človeka. V závažných prípadoch môže otrava spôsobiť kómu a byť smrteľná.

Toxické látky tohto druhu sa vstrebávajú do nervových zakončení, prenášajú sa do buniek a narúšajú životné funkcie. Prirodzené detoxikačné mechanizmy tela sú proti neurotoxínom prakticky bezmocné: napríklad v pečeni, ktorej hlavnou funkčnou vlastnosťou je eliminácia škodlivých látok, je väčšina neurotoxínov, vzhľadom na ich špecifickú povahu, spätne absorbovaná nervovými vláknami.

Neurotoxický jed môže skomplikovať priebeh akéhokoľvek ochorenia, čo sťažuje definitívnu diagnostiku a včasnú liečbu.

Stanovenie presnej diagnózy nevyhnutne zahŕňa určenie predpokladaného zdroja infekcie, štúdium histórie kontaktu s potenciálnym jedom, identifikáciu úplného klinického obrazu a vykonanie laboratórnych testov.

Klasifikácia najznámejších predstaviteľov neurotoxínov

Medicínske zdroje klasifikujú neurotoxíny do kanálových inhibítorov, nervových látok a neurotoxických liekov. Toxické látky sa podľa pôvodu delia na látky získané z vonkajšieho prostredia (exogénne) a tie, ktoré produkuje telo (endogénne).

Klasifikácia neurotoxínov, ktorých otrava sa pravdepodobne vyskytuje v práci a doma, zahŕňa tri skupiny najbežnejších látok:

1. Ťažké kovy. Ortuť, kadmium, olovo, antimón, bizmut, meď a ďalšie látky sa rýchlo vstrebávajú do tráviaceho traktu, krvným obehom sa dostávajú do všetkých životne dôležitých orgánov a ukladajú sa v nich.
2. Biotoxíny. Biotoxíny zahŕňajú silné jedy, ktoré produkujú najmä morské živočíchy a pavúky. Látky môžu preniknúť mechanicky (uhryznutím alebo injekciou) alebo požitím jedovatých zvierat. Okrem toho sú baktérie botulizmu biotoxíny.
3. Xenobiotiká. Charakteristickým znakom tejto skupiny neurotoxínov je ich predĺžený účinok na ľudský organizmus: polčas rozpadu dioxínu sa napríklad pohybuje od 7 do 11 rokov.

Príznaky poškodenia neurotoxínmi

Neurotoxické poruchy spôsobené toxickými látkami sú charakterizované množstvom symptómov typických pre otravu v zásade a špecifickými znakmi, ktoré sa vyskytujú pri intoxikácii konkrétnou zlúčeninou.

Intoxikácia ťažkými kovmi

Pacienti teda pociťujú nasledujúce príznaky intoxikácie ťažkými kovmi:

• nepohodlie v bruchu;
• nadúvanie, hnačka alebo zápcha;
• nevoľnosť a občasné vracanie.

Otrava špecifickým kovom má zároveň svoje charakteristické vlastnosti. Pri intoxikácii ortuťou je teda v ústach pociťovaná kovová chuť, charakteristické je zvýšené slinenie a opuch lymfatických uzlín a vyznačuje sa silným kašľom (niekedy s krvou), slzením a podráždením slizníc. dýchacieho traktu.

Ťažký prípad je: vzniká anémia, koža sa stáva modrastou a rýchlo sa naruší činnosť pečene a obličiek.

Otrava biotoxínmi

V prípade otravy biotoxínmi môžu prvé príznaky intoxikácie zahŕňať:

• zvýšené slinenie, znecitlivenie jazyka, strata citlivosti v nohách a rukách (typické pre otravu tetrodotoxínom obsiahnutým v rybách puffer);
• zvyšujúce sa bolesti brucha, nevoľnosť a vracanie, nepravidelnosti čriev, škvrny pred očami a zlyhanie dýchania (intoxikácia botulotoxínom);
• silná bolesť v srdci, hypoxia, ochrnutie vnútorných svalov (stav podobný infarktu nastáva pri otrave batrachotoxínom obsiahnutým v žľazách niektorých druhov žiab).

Intoxikácia xenobiotikami

Neurotoxický jed antropogénneho pôvodu je nebezpečný, pretože príznaky intoxikácie sa môžu objaviť po dlhú dobu, čo vedie k chronickej otrave.

Poškodenie formaldehydom alebo dioxínmi – vedľajšími produktmi pri výrobe pesticídov, papiera, plastov a pod. – je sprevádzané nasledujúcimi príznakmi:

• strata sily, únava, nespavosť;
• bolesť brucha, strata chuti do jedla a vyčerpanie;
• podráždenie slizníc úst, očí a dýchacích ciest;
• nevoľnosť, vracanie krvi, hnačka;
• zhoršená koordinácia pohybov;
• úzkosť, delírium, pocit strachu.

Vlastnosti otravy neurotoxínmi

Charakteristickým znakom neurotoxínov je poškodenie ľudského nervového systému.

Preto je stav pacienta charakterizovaný:

• zhoršená koordinácia pohybov;
• spomalenie mozgovej aktivity;
• poruchy vedomia, strata pamäti;
• pulzujúca bolesť hlavy;
• stmavnutie očí.

K celkovým príznakom patria spravidla príznaky otravy z dýchacieho, tráviaceho a kardiovaskulárneho systému. Špecifický klinický obraz závisí od zdroja intoxikácie.

Prevencia intoxikácie v práci a doma

Prevencia otravy do značnej miery závisí od povahy potenciálnej hrozby. Aby sa predišlo intoxikácii biotoxínmi, jedlo by sa malo dôkladne tepelne spracovať, vyvarovať sa konzumácii výrobkov po expirácii alebo nekvalitných výrobkov a zabrániť kontaktu s potenciálne jedovatými zvieratami a rastlinami. Otrave ťažkými kovmi je možné predchádzať používaním výrobkov vyrobených z týchto materiálov prísne na určený účel, dodržiavaním bezpečnostných opatrení pri práci v nebezpečných odvetviach a hygienických pravidiel.

Leonid Zavalskij

Neurotoxíny sa čoraz viac využívajú v medicíne na terapeutické účely.

Niektoré neurotoxíny s rôznymi molekulárnymi štruktúrami majú podobný mechanizmus účinku a spôsobujú fázové prechody v membránach nervových a svalových buniek. Dôležitú úlohu v pôsobení neurotoxínov zohráva hydratácia, ktorá výrazne ovplyvňuje konformáciu interagujúcich jedov a receptorov.

Informácie o jedovatosti pufferfish (maki-maki, dogfish, puffer fish, atď.) pochádzajú z dávnych čias (viac ako 2500 rokov pred naším letopočtom). Z Európanov ako prvý podrobne opísal príznaky otravy slávny moreplavec Cook, ktorý sa spolu so 16 námorníkmi počas svojej druhej plavby okolo sveta v roku 1774 liečil pufferfish. Mal šťastie, pretože sa „sotva dotkol filé“, zatiaľ čo „prasa, ktoré zjedlo vnútornosti, zomrelo“. Napodiv, Japonci si nemôžu odoprieť potešenie z ochutnania tejto z ich pohľadu pochúťky, hoci vedia, ako starostlivo ju treba pripravovať a aké nebezpečné je jesť.

Prvé príznaky otravy sa objavia v priebehu niekoľkých minút až 3 hodín po zjedení fugu. Nešťastný jedák najskôr pociťuje mravčenie a znecitlivenie jazyka a pier, ktoré sa následne rozšíri do celého tela. Potom začne bolesť hlavy a žalúdka a moje ruky ochrnú. Chôdza sa stáva nestabilnou, objavuje sa zvracanie, ataxia, stupor a afázia. Sťažuje sa dýchanie, klesá krvný tlak, klesá telesná teplota, vzniká cyanóza slizníc a kože. Pacient upadá do komatózneho stavu a krátko po zastavení dýchania sa zastaví aj srdcová činnosť. Jedným slovom typický obraz pôsobenia nervového jedu.

V roku 1909 japonský výskumník Tahara izoloval účinnú látku z fugu a nazval ju tetrodotoxín. Avšak až o 40 rokov neskôr bolo možné izolovať tetrodotoxín v kryštalickej forme a stanoviť jeho chemický vzorec. Na získanie 10 g tetrodotoxínu musel japonský vedec Tsuda (1967) spracovať 1 tonu vaječníkov fugu. Tetrodotoxín je zlúčenina aminoperhydrochinazolínu s guanidínovou skupinou a má extrémne vysokú biologickú aktivitu. Ako sa ukázalo, práve prítomnosť guanidínovej skupiny zohráva rozhodujúcu úlohu pri výskyte toxicity.

Súčasne so štúdiom jedu skalnatých rýb a puchýň veľa laboratórií po celom svete študovalo toxíny izolované z tkanív iných živočíchov: mlokov, mlokov, jedovatých ropuch a iných. Ukázalo sa zaujímavé, že v niektorých prípadoch produkovali rovnaký jed aj tkanivá úplne iných zvierat, ktoré nemajú žiadnu genetickú príbuznosť, najmä mloka kalifornského Taricha torosa, ryby rodu Gobiodon, stredoamerické žaby Atelopus, austrálske chobotnice Hapalochlaena maculosa tetrodotoxín.

Účinok tetrodotoxínu je veľmi podobný inému neproteínovému neurotoxínu, saxitoxínu, produkovanému jednobunkovými bičíkovitými dinoflagelátmi. Jed týchto bičíkatých jednobunkových organizmov sa môže koncentrovať v tkanivách mäkkýšov pri hromadnom rozmnožovaní, po čom sa mušle pri konzumácii ľuďmi stanú jedovatými. Štúdia molekulárnej štruktúry saxitoxínu ukázala, že jeho molekuly, podobne ako tetrodotoxín, obsahujú guanidínovú skupinu, dokonca dve takéto skupiny na molekulu. Inak saxitoxín nemá spoločné štruktúrne prvky s tetrodotoxínom. Mechanizmus účinku týchto jedov je však rovnaký.

Patologický účinok tetrodotoxínu je založený na jeho schopnosti blokovať vedenie nervových impulzov v dráždivých nervových a svalových tkanivách. Jedinečnosť účinku jedu spočíva v tom, že vo veľmi nízkych koncentráciách - 1 gama (stotisícina gramu) na kilogram živého tela - blokuje pri akčnom potenciáli prichádzajúci sodíkový prúd, čo vedie k smrti. . Jed pôsobí iba na vonkajšej strane membrány axónu. Na základe týchto údajov japonskí vedci Kao a Nishiyama predpokladali, že tetrodotoxín, ktorého veľkosť guanidínovej skupiny je blízka priemeru hydratovaného sodíkového iónu, vstupuje do ústia sodíkového kanála a uviazne v ňom, pričom je stabilizovaný na zvonku zvyškom molekuly, ktorej rozmery presahujú priemer kanálika. Podobné údaje sa získali pri štúdiu blokujúceho účinku saxitoxínu. Pozrime sa na tento fenomén podrobnejšie.

V pokoji sa medzi vnútornou a vonkajšou stranou axónovej membrány udržiava potenciálny rozdiel približne 60 mV (vonkajší potenciál je kladný). Pri vybudení nervu v mieste aplikácie v krátkom čase (asi 1 ms) sa potenciálny rozdiel zmení znamienko a dosiahne 50 mV - prvá fáza akčného potenciálu. Po dosiahnutí maxima sa potenciál v danom bode vracia do počiatočného stavu polarizácie, ale jeho absolútna hodnota sa stáva o niečo väčšou ako v pokoji (70 mV) - druhá fáza akčného potenciálu. V priebehu 3-4 ms sa akčný potenciál v tomto bode na axóne vráti do svojho pokojového stavu. Skratový impulz stačí na vybudenie susedného úseku nervu a jeho repolarizáciu v momente, keď sa predchádzajúci úsek vráti do rovnováhy. Akčný potenciál sa teda šíri pozdĺž nervu vo forme netlmenej vlny, ktorá sa šíri rýchlosťou 20-100 m/s.

Hodgkin a Huxley a ich spolupracovníci podrobne študovali proces šírenia nervových vzruchov a ukázali, že v pokojovom stave je membrána axónov nepriepustná pre sodík, zatiaľ čo draslík membránou voľne difunduje. Draslík, ktorý „vyteká“ von, prenáša kladný náboj a vnútorný priestor axónu sa stáva záporne nabitým, čo bráni ďalšiemu uvoľňovaniu draslíka. V dôsledku toho sa ukazuje, že koncentrácia draslíka mimo nervovej bunky je 30-krát menšia ako vo vnútri. Pri sodíku je situácia opačná – v axoplazme je jeho koncentrácia 10-krát nižšia ako v medzibunkovom priestore.

Molekuly tetrodotoxínu a saxitoxínu blokujú sodíkový kanál a v dôsledku toho bránia prechodu akčného potenciálu cez axón. Ako je možné vidieť, okrem špecifickej interakcie guanidínovej skupiny s ústím kanála (interakcia typu „key-lock“), určitú funkciu v interakcii vykonáva zvyšná časť molekuly, subjekt k hydratácii molekulami vody z vodno-soľného roztoku obklopeného membránou.

Dôležitosť štúdií o pôsobení neurotoxínov možno len ťažko preceňovať, pretože nám po prvýkrát umožnili priblížiť sa k pochopeniu takých základných javov, ako je selektívna iónová permeabilita bunkových membrán, ktorá je základom regulácie životných funkcií tela. . Použitím vysoko špecifickej väzby tetrodotoxínu značeného tríciom bolo možné vypočítať hustotu sodíkových kanálov v axonálnej membráne rôznych zvierat. V obrom axóne chobotnice teda bola hustota kanála 550 na štvorcový mikrometer a vo svale sartorius žaby to bolo 380.

Špecifické blokovanie nervového vedenia umožnilo použitie tetrodotoxínu ako silného lokálneho anestetika. V súčasnosti už mnohé krajiny zaviedli výrobu liekov proti bolesti na báze tetrodotoxínu. Existujú dôkazy o pozitívnom terapeutickom účinku neurotoxínových liekov pri bronchiálnej astme a kŕčových stavoch.

Mechanizmy účinku morfínových liekov boli teraz veľmi podrobne študované. Medicína a farmakológia už dlho poznajú vlastnosti ópia na zmiernenie bolesti. Už v roku 1803 sa nemeckému farmakológovi Fritzovi Serthunerovi podarilo ópiovú drogu vyčistiť a extrahovať z nej účinnú látku – morfín. Droga morfín bola široko používaná v klinickej praxi najmä počas prvej svetovej vojny. Jeho hlavnou nevýhodou je vedľajší účinok, ktorý sa prejavuje vo vytváraní chemickej závislosti a závislosti tela na droge. Preto sa pokúšali nájsť náhradu za morfín rovnako účinným liekom proti bolesti, no bez vedľajších účinkov. Všetky nové látky však, ako sa ukázalo, spôsobujú aj syndróm závislosti. Tento osud postihol heroín (1890), meperidín (1940) a ďalšie deriváty morfínu. Množstvo molekúl opiátov líšiacich sa tvarom poskytuje základ pre presné stanovenie štruktúry opiátového receptora, ku ktorému je pripojená molekula morfínu, podobne ako tetrodotoxínový receptor.

Všetky molekuly analgeticky aktívnych opiátov majú spoločné prvky. Molekula ópia má pevný tvar T, ktorý predstavujú dva navzájom kolmé prvky. Na báze T-molekuly je hydroxylová skupina a na jednom konci vodorovnej čiary je atóm dusíka. Tieto prvky tvoria „základný základ“ kľúča, ktorý otvára receptorový zámok. Zdá sa významné, že iba ľavotočivé izoméry morfínovej série majú analgetickú a euforickú aktivitu, zatiaľ čo pravotočivé izoméry sú takejto aktivity zbavené.

Početné štúdie preukázali, že opiátové receptory existujú v telách všetkých stavovcov bez výnimky, od žralokov po primáty vrátane ľudí. Navyše sa ukázalo, že samotné telo je schopné syntetizovať látky podobné ópiu nazývané enkefalíny (metionín-enkefalín a leucín-enkefalín), ktoré pozostávajú z piatich aminokyselín a nevyhnutne obsahujú špecifický morfínový „kľúč“. Enkefalíny sú uvoľňované špeciálnymi enkefalínovými neurónmi a spôsobujú uvoľnenie tela. V reakcii na naviazanie enkefalínov na opiátový receptor vyšle riadiaci neurón relaxačný signál do hladkého svalstva a najstaršia formácia nervového systému - limbický mozog - ho vníma ako stav najvyššej blaženosti, čiže eufórie. Takýto stav môže nastať napríklad po skončení stresu, dobre vykonanej práce alebo hlbokom sexuálnom uspokojení vyžadujúcom určitú mobilizáciu síl tela. Morfín vzrušuje opiátový receptor, podobne ako enkefalíny, aj keď nie je dôvod na blaženosť, napríklad v prípade choroby. Je dokázané, že stav nirvány jogínov nie je nič iné ako eufória dosiahnutá uvoľnením enkefalínov prostredníctvom autotréningu a meditácie. Týmto spôsobom jogíni otvárajú prístup k hladkým svalom a môžu regulovať fungovanie vnútorných orgánov, dokonca zastaviť srdcový tep.