Tetradotoksin (TTX) Özellikleri, Patofizyolojisi ve Toksisitesi

tetrodotoxin (TTX), Tetraodontiformes sırasına göre çoğunlukla karaciğerde ve balık yumurtalıklarında bulunan bir aminoperhidroquinazolina zehiridir.. 

Tetraodontiformes (tetras-dört ve odontos-tooth) veya kirpi balığı olan balıkların en sık ilişkilendirildiği sıraya göre adlandırılmış güçlü bir deniz nörotoksinidir..

tetraodon oluşturan, hemen hemen kaynaşık dört büyük diş ile donatılmış bir gaga yumuşakça ve diğer omurgasız yapı çatlak ve mercan ve genel otlak resif kazımak için kullanılan.

Bu düzenin elemanlarının (Tetraodon mbu) balon balığı fahaka (Tetraodon fahaka), Kongo (Kongo Pufferfish) arasında Pufferfish ve dev mbu puffer içerir.

Pufferfish cinsi Fugu (F. flavidus, F. ve F. poecilonotus niphobles), arothron (A. nigropunctatus), Chelonodon (Chelonodon spp.) Ve Takifugu (Takifugu rubripes) deposu TTX ve dokularda ilgili analogları (Johnson SF).

Tetrodotoksin (TTX), insan zehirlenmesi ve ölümünden sorumlu olan doğal bir toksindir. Zehirlenmenin en yaygın yolu, bu tür kirli balıkların yutulmasıdır; şarküteri bazı mutfak kültürlerinde.

TTX'in Güneydoğu Asya bölgeleriyle sınırlı olduğuna inanılmaktadır, ancak son araştırmalar toksinin Pasifik ve Akdeniz'deki bölgelere yayıldığını göstermiştir. Güçlü bir sodyum kanalı inhibitörü olan TTX için bilinen bir panzehir yoktur (Vaishali Bane, 2014).

indeks

• 1 Özellikler
• 2 Fizyopatoloji
• 3 Zehirlenme ve toksisite aşamaları
• 4 "zombi tozu"
• 5 Kaynakça

özellikleri

Tetradotoksinin ampirik formülü C11H17N3O8 ve moleküler ağırlığı 319.268 g / mol'dür. 220 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında koyulaşan renksiz kristalimsi bir katıdır (Ulusal İş Güvenliği ve Sağlığı Enstitüsü (NIOSH), 2014).

Molekül su içinde çok çözünür, litre başına 1 x 106 gram çözülebilir. 8.76'lık bir pKa'ya sahiptir ve azot oksitin zehirli dumanlarını çıkardığı alkalin bir ortam dışında termal olarak kararlıdır (Ulusal Biyoteknoloji Bilgisi Merkezi, 2017).

Tetrodotoksin için güvenlik sayfası, fareler için oral medyan öldürücü dozun (LD50) kg başına 334 isg olduğunu belirtir. İnsanlar için öldürücü dozun benzer olduğunu varsayarsak, 25 miligram tetrodotoksinin 75 kg'lık bir kişiyi öldürmesi bekleniyor.

Enjeksiyon başına öldürücü bir doz elde etmek için gereken miktar 75 kg (170 lb) kişiyi öldürmek için çok daha düşük, kg başına 8 µg veya yarım miligramdan biraz daha fazladır (Gilbert, 2012).

Tetrodotoksin kullanan son bir çalışma terapötik olarak bupivakain ile birlikte kullanılan tetrodotoksinin lokal anestezik etkisini uzattığını göstermektedir.

Tetrodotoxin ileri kanserli hastalarda opioid bağımlılığının tedavisi için kronik ağrı ve çalışmalar (Benzer, 2015) tedavisi için Wex Pharmaceuticals araştırılmaktadır.

patofizyolojisi

Sinir hücrelerinde sodyum iyonlarının akışı, uyarılabilir sinir liflerinde ve aksonlar boyunca sinir uyarılarının iletilmesinde gerekli bir adımdır. Normal aksonal hücreler yüksek K + iyon konsantrasyonlarına ve düşük Na + iyon konsantrasyonlarına sahiptir ve negatif bir potansiyele sahiptir..

Aksonun uyarılması, hücre içindeki Na + iyonlarının akışından kaynaklanan bir pozitif potansiyel ve sonuçta pozitif membran potansiyeli ile sonuçlanır. Bu depolarizasyonun sinir terminali boyunca ilerlemesi diğer tüm olayları düzenler..

Na + iyonları, potasyum iyonlarındaki sodyum iyonları için büyüklük sırasına göre seçici olan bir kanal olan sodyum iyon kanalı kullanılarak hücre zarı boyunca akar.

Kanal, her biri altı transmembran sarmalından oluşan dört tekrarlanan ünite içeren tek bir peptid zinciri ile oluşturulur. Trans membran gözenek, dört ünite gözenek merkezde iken bir kümeye katlandığında oluşur (şekil 3)..

Tetrodotoksin, sinir liflerinin ve aksonlar boyunca sinir uyarılarının iletimini engelleyerek çalışır. Kurban sonunda solunum felci yüzünden öldü.

Molekül, Na + iyon kanalını ve dolayısıyla K + iyonları üzerinde hiçbir etkisi olmadan Na + iyonlarının akışını bloke etmek için oldukça spesifiktir. Kanala bağlantı oldukça dardır (Kd = 10-10 nM). Hidratlanmış sodyum iyonu bir nanosaniye zaman ölçeğinde tersine bağlanırken, tetrodotoksin onlarca saniye boyunca bağlanır.

Sodyum iyonundan çok daha büyük olan Tetrodotoksin, bir şişedeki mantar gibi davranarak yavaş yavaş dağılana kadar sodyum akışını önler. Ölümcül bir tetrodotoksin dozu sadece bir miligramdır.

Tetrodotoksin, hidratlanmış sodyum katyonuyla rekabet eder ve bağlandığı Na + kanalına girer. Bu birleşimin, tetrodotoksin içinde pozitif yüklü guanidino grubunun ve kanalın ağzındaki yan zincirlerde negatif yüklü karboksilat gruplarının etkileşimi sonucu ortaya çıktığı ileri sürülmektedir..

Dinoflagellatların doğal bir ürünü olan Saxitoxin, benzer şekilde davranır ve aynı zamanda güçlü bir nörotoksindir..

Konaktaki sodyum iyonu kanalı kurbana ait farklı olmalıdır, çünkü toksine duyarlı olmamalıdır. Balon balığı için, sodyum iyon kanalı proteininin, kanalı tetrodotoksine duyarsız kılan amino asit dizisini değiştiren bir mutasyon geçirdiği gösterilmiştir..

Bu yapısal değişikliğe neden olan spontan mutasyon kirpi balığı için faydalıdır, çünkü simbiyotik bakterileri dahil etmesine ve ürettiği toksini en iyi avantajı için kullanmasına izin vermiştir..

Zehirlenme ve toksisite aşamaları

Zehirlenmenin ilk belirtisi, kirpi balığı yedikten 20 dakika ve üç saat sonra ortaya çıkan dudak ve dilin hafif bir uyuşukluğudur..

Bir sonraki belirti, hafiflik veya yüzme hissi ile takip edilebilen, yüz ve ekstremitelerdeki artan parestezidir. Ayrıca baş ağrısı, epigastrik ağrı, bulantı, ishal ve / veya kusma yaşayabilirsiniz..

Bazen, bazı davul çalma ya da zorlukla yürümek meydana gelebilir. Zehirlenmenin ikinci aşaması büyüyen felçtir. Birçok mağdur hareket edemiyor ve oturmak bile zor olabilir.

Konuşmanın etkilendiği artan bir solunum sıkıntısı vardır ve mağdur genellikle dispne, siyanoz ve hipotansiyon ile birlikte görülür. Felç artar ve nöbetler, zihinsel bozulma ve kardiyak aritmi oluşabilir..

Kurban, tamamen felç olmasına rağmen, bilinçli olabilir ve bazı durumlarda ölümden kısa bir süre öncesine kadar tamamen berraktır. Ölüm genellikle 4 ila 6 saat arasında meydana gelir ve bilinen aralık yaklaşık 20 dakika ila 8 saat arasındadır..

1974'ten 1983'e kadar Japonya'da 649 fugu zehirlenmesi vakası vardı ve 179 ölümle sonuçlandı. Yılda 200 vakaya kadar olan ve% 50'ye yakın ölüm oranına sahip tahminler bildirilmiştir..

Hint-Pasifik ülkeleri dışındaki salgınlar nadirdir; ancak ABD’de birkaç vaka bildirilmiştir. Fugu hazırlamak isteyen suşi şefleri Japon hükümeti tarafından yetkilendirilmelidir..

Tetrodotoksin, Güneydoğu Asya krait zehirinden on kat daha ölümcül, bu da farelere verildiğinde kara dul örümceği zehirinden 10 ila 100 kat daha fazla ve farelere uygulandığında 10,000 kat daha ölümcül. siyanür.

Paralitik kabuklu deniz hayvanlarının zehirlenmesine neden olan (hem TTX hem de saksitoksin, Na + kanalını bloke eder ve her ikisi de kirpi balığı balığının dokularında bulunur), aynı toksisiteye sahiptir..

"Zombi Tozu"

TTX ile ilgili özellikle ilginç bir detay, zombi tozu olarak adlandırılan kullanımdır. Çok sayıda rapora göre, bokor olarak bilinen voodoo rahipleri coupé poudre adlı beyaz ve tozlu bir bileşik oluşturuyor..

Bu tozdaki içeriklerin sözde insanı zombiye dönüştürebilir. 1980'lerde Harvard etnobotanisti Wade Davis, zombileri ve "zombilerin tozunu" araştırmak için Haiti'ye gitti..

Farklı bokor onların tozlar farklı malzemeler kullanılmış olmakla birlikte, Davis, beş malzemeyi sabit hayvanlar insan kalıntıları yakıldı ve (genellikle kemik) gömülü olamayacağı" küçük ağaç kurbağa, bir halkalı solucan, büyük bir kurbağa Yeni Dünya ve bir veya birkaç türü bulundu balon balığının.

Davis, Harper's Magazine dergisinde yazdığı gibi, en güçlü bileşenler tetrodotoksin olarak bilinen ölümcül nörotoksinler içeren dünya balıklarıdır..

Bilimsel topluluk Davis'in araştırmasını eleştirmiş olmasına rağmen, tetrodotoksinin zombi tozunda aktif bir madde olarak tanımlanmasının önemli bilimsel haklara sahip olduğu inkar edilemez..

referanslar

1. Benzer, T. (2015, 28 Aralık). Tetoksotoksin Toksisitesi. Emedicine.medscape.com adresinden kurtarıldı.
2. Gilbert, S. (2012, 13 Mayıs). Tetrodotoxin. Toxipedia.org sitesinden alındı.
3. Johnson, J. (S.F.). Tetrodotoksin ... denizden gelen antik bir alkaloid ... chm.bris.ac.uk.
4. Lallanilla, M. (2013, 24 Ekim). Bir Zombi Nasıl Yapılır (Cidden). Livescience.com'dan alındı.
5. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2017, 4 Mart). PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 11174599. PubChem'den alındı.
6. Tetrodotoksin: Eylem Modu. (2001). Life.umd.edu'dan alındı.
7. Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH). (2014, 20 Kasım). TETRODOTOXIN: Biyotoksin. Cdc.gov dosyasından kurtarıldı.
8. Vaishali Bane, M.L. (2014). Tetrodotoksin: Kimya, Zehirlilik, Kaynak, Dağılım ve Tespiti. Toksinler 6 (2), 693-755.