Tetradotoxina (TTX) Proprietăți, fiziopatologie și toxicitate

Tetrodotoxina (TTX) este o otravă aminoperhidroquinazolina găsită în principal în ficat și ovare de pește în ordinea Tetraodontiformes.

Este un marin neurotoxina puternic, numit pentru ordinea de pește, care este cel mai frecvent asociat cu Tetraodontiformes (Tétras-patru odontos-dinte) sau pește Puffer.

Tetraodon este echipat cu patru dinți mari sunt aproape topite, formând un cioc asemănător folosit pentru a sparge moluste si alte nevertebrate, precum și pentru a îndepărta și recif de corali pasc structura generală.

Membrii acestui ordin includ fahaka Blowfish (Tetraodon fahaka), pufferfish Congo (Congo pufferfish) și balon gigant pește mbu (Tetraodon MBU).

Pufferfish genul Fugu (F. flavidus, F. și F. poecilonotus niphobles), arothron (A. nigropunctatus), Chelonodon (Chelonodon spp.) Și Takifugu (rubripes Takifugu) magazin TTX și analogi înrudiți în țesuturile lor (Johnson , SF).

Tetrodotoxina (TTX) este o toxină naturală care a fost responsabilă pentru otrăvirea și moartea omului. Cea mai obișnuită modalitate de intoxicație este prin ingerarea acestui tip de pește contaminat, considerat a delicatese în anumite culturi culinare.

TTX este considerat a fi limitat la regiunile din Asia de Sud-Est, dar studii recente au arătat că toxina sa răspândit în regiunile din Pacific și Marea Mediterană. Nu există nici un antidot cunoscut pentru TTX să fie un inhibitor puternic al canalului de sodiu (Vaishali Bane, 2014).

index

• 1 Proprietăți
• 2 Fiziopatologie
• 3 Etape de intoxicare și toxicitate
• 4 "Praful zombie"
• 5 Referințe

proprietăţi

Formula empirică este C11H17N3O8 Tetrodotoxina și greutatea sa moleculară este de 319.268 g / mol. Este un solid cristalin incolor, care se închide la culoare atunci când este încălzit peste 220 ° C (Institutul National pentru Securitate si Sanatate (NIOSH), 2014).

Molecula este foarte solubilă în apă, putând dizolva 1 x 106 grame pe litru. Ea are un pKa de 8,76 și este stabil termic decât în ​​mediu alcalin unde se elibereaza vapori toxici de oxid de azot (Centrul National pentru Biotechnology Information, 2017).

FTS pentru tetrodotoxin specifice pe care mediană orală doza letală (LD50) pentru șoareci este de 334 mg per kg. Presupunând că doza letală pentru om este similară, este de așteptat ca 25 de miligrame de tetrodotoxin ucide un 75 kg.

Cantitatea necesară pentru a obține o injecție doză letală este mult mai mică, 8 pg pe kg, sau puțin peste jumătate miligram pentru a ucide un 75 kg (170 livre) (Gilbert, 2012).

Un recent studiu folosind tetrodotoxin arata terapeutic care tetrodotoxin utilizat impreuna cu bupivacaina prelungita efect anestezic local.

Tetrodotoxina este investigat de wex Pharmaceuticals pentru tratamentul durerii cronice și studii la pacienți cu cancer avansat și pentru tratamentul dependenței de opiacee (Benzer, 2015).

fiziopatologia

Fluxul de ioni de sodiu în celulele nervoase este un pas necesar în conducerea impulsurilor nervoase ale fibrelor nervoase excitabile si de-a lungul axonilor. Celulele axonale normale au concentrații mari de ioni de K + și concentrații scăzute de ioni de Na + și au un potențial negativ.

stimularea rezultatelor Axon la un potențial de acțiune care rezultă din fluxul de Na + ioni în celulă și generând un potențial de membrană pozitivă. Răspândirea acestei depolarizări de-a lungul terminalului nervos presează toate celelalte evenimente.

ionii Na + curge prin membrana celulară folosind sodiu canal de ioni, un canal care este selectiv pentru ionii de sodiu peste ionii de potasiu într-un ordin de mărime.

Canalul este constituit dintr-un lanț unic de peptide cu patru unități repetate, fiecare unitate fiind formată din șase helive transmembranare. Formele transmembranare ale porilor când patru unități sunt pliate într-un cluster cu pori în centru (Figura 3).

Tetrodotoxina funcționează blocând conducerea impulsurilor nervoase de-a lungul fibrelor nervoase și a axonilor. Victima moare în cele din urmă de paralizia respiratorie.

Molecula este suficient de specific pentru a bloca canalul de ioni de Na + și, prin urmare, fluxul de ioni de Na + care nu au nici un efect asupra K + ioni. Joncțiunea la canal este relativ îngustă (Kd = 10-10 nM). In timp ce ionul de sodiu hidratat este legat reversibil pe o scara de timp a unui nanosecundă, tetrodotoxin este legat de zeci de secunde.

Tetrodotoxina, mult mai mare decât ionul de sodiu, se comporta ca un dop de plută într-o sticlă, împiedicând curgerea de sodiu până la diffuses încet. O doză letală de tetrodotoxină este de numai un miligram.

Tetrodotoxina concurează cu cationul de sodiu hidratat și intră în canalul Na + la care se leagă.Se propune ca această legare să rezulte din interacțiunea grupului guanidino încărcat pozitiv în tetrodotoxină și grupările carboxilat încărcate negativ în lanțurile laterale la gura canalului.

Saxitoxina, un produs natural din dinoflagelat, acționează într-un mod similar și este, de asemenea, un neurotoxin puternic.

Canalul de ioni de sodiu din gazdă trebuie să fie diferit de cel al victimei, deoarece nu ar trebui să fie susceptibil la toxină. Sa demonstrat că pentru peștii cu balon, proteina canalului de ioni de sodiu a suferit o mutație care modifică secvența de aminoacizi, făcând canalul insensibil la tetrodotoxină.

Mutația spontană care a cauzat această schimbare structurală este benefică pentru peștele puffer, deoarece i-a permis să includă bacteriile simbiotice și să folosească toxina pe care o produce în cel mai bun avantaj.

Etape de intoxicare și toxicitate

Primul simptom al intoxicației este o ușoară amorțire a buzelor și a limbii, care apare între 20 de minute și trei ore după consumarea peștelui puffer.

Următorul simptom este creșterea paresteziei la nivelul feței și extremităților, care poate fi urmată de senzații de ușoare sau plutitoare. De asemenea, pot apărea dureri de cap, dureri epigastrice, greață, diaree și / sau vărsături.

Ocazional, pot apărea tamburări sau dificultăți de mers pe jos. A doua etapă a intoxicației este paralizia în creștere. Multe victime nu pot să se miște și chiar ședința poate fi dificilă.

Există o distresiune respiratorie în creștere în care vorbirea este afectată, iar victima prezintă, de obicei, dispnee, cianoză și hipotensiune. Creșterea paraliziei și convulsii, deteriorarea mentală și aritmia cardiacă pot să apară.

Victima, deși complet paralizată, poate fi conștientă și, în unele cazuri, complet lucidă până la scurt timp înainte de moarte. Moartea are loc de obicei în decurs de 4 până la 6 ore, cu un interval cunoscut de aproximativ 20 minute până la 8 ore.

Din 1974 până în 1983, în Japonia au fost înregistrate 646 de cazuri de intoxicare cu fugu, cu 179 de decese. Sunt raportate estimări de până la 200 de cazuri pe an cu o mortalitate apropiată de 50%.

Focarele din afara țărilor din Indo-Pacific sunt rare, cu doar câteva cazuri raportate în Statele Unite. Bucătarii sushi care doresc să pregătească fuga trebuie autorizați de guvernul japonez.

Tetrodotoxina este de zece ori mai mortal decat otrava Krait Asia de Sud-Est, care la rândul său este de 10 până la 100 de ori mai letală decât veninul de păianjen văduva neagră atunci când este administrat la șoareci și peste 10.000 de ori mai mortal decat cianură.

Ea are aceeași toxicitate ca și saxitoxină care cauzează intoxicații crustacee paralitic (atât TTX și saxitoxină blochează canalul de Na + și ambele se găsesc în țesuturile peștilor Puffer).

"Praful zombie"

Un detaliu deosebit de curios cu privire la TTX este utilizarea sa în așa-numitul praf zombie. Conform numeroaselor rapoarte, preoții voodoo cunoscuți sub numele de bokor creează un compus alb și praf numit coupe poudre.

Ingredientele din această pulbere ar putea transforma o persoană într-un zombie. În anii 1980, etnobotanistul Harvard, Wade Davis, a călătorit în Haiti pentru a investiga zombi și "praf zombie".

Deși diferite Bokor utilizate diferite ingrediente în pulberi lor, Davis a constatat că „există cinci ingrediente animale constant arse rămășițe umane și îngropate (de obicei, os), o broască mic copac, un vierme Polichete, o broască râioasă mare New World și una sau mai multe specii de pește balon.

Cele mai puternice ingrediente sunt peștele cu balon, care conțin neurotoxine moarte cunoscute sub numele de tetrodotoxină ", a scris Davis în Harper's Magazine.

Deși comunitatea științifică a criticat cercetarea lui Davis, este incontestabil faptul că identificarea sa de tetrodotoxină ca ingredient activ în praful zombie are un merit științific considerabil (Lallanilla, 2013).

referințe

1. Benzer, T. (2015, 28 decembrie). Toxicitatea tetrodotoxinei. Adus de la emedicine.medscape.com.
2. Gilbert, S. (2012, 13 mai). Tetrodotoxina. Adus de la toxipedia.org.
3. Johnson, J. (S.F.). Tetrodotoxina ... un alcaloid vechi din mare ... Adus de la chm.bris.ac.uk.
4. Lallanilla, M. (2013, 24 octombrie). Cum sa faci un zombie (Serios). Adus de la livescience.com.
5. Centrul National de Informare Biotehnologica. (2017, 4 martie). Baze de date compuse PubChem; CID = 11174599. Adus de la PubChem.
6. Tetrodotoxina: Mod de acțiune. (2001). Adus de la life.umd.edu.
7. Institutul Național pentru Siguranța și Sănătatea Ocupațională (NIOSH). (2014, 20 noiembrie). TETRODOTOXIN: Biotoxină. Adus de la cdc.gov.
8. Vaishali Bane, M. L. (2014). Tetrodotoxină: chimie, toxicitate, sursă, distribuție și detectare. Toxine 6 (2), 693-755.