- Struktura tetrodotoksina
- Kavezni i vodikovi mostovi
- karakteristike
- Mehanizam djelovanja
- Blok natrijevog kanala
- Paraliza
- Prijave
- Učinci na tijelo
- parestezija
- simptomi
- Smrt
- Fugu: smrtonosno jelo
- Reference
Tetrodotoksin (TTX) je otrovan aminoperhidroquinazolina, nalaze u jetri i jajnici ribe narudžbu Četverozupke; uključujući puhaste ribe. Isto tako, nalazi se u newts, flatworms (flatworms), rakovima, plavkastog hobotnice i velikom broju bakterija.
Među bakterijskim vrstama u kojima se nalazi tetrodotoksin (skraćeno TTX) su: Vibrio algynolyticus, Pseudoalteromonas tetraodonis, kao i druge bakterije iz roda Vibrio i Pseudomonas. Odavde se može intuitirati da je njegovo podrijetlo bakterijsko.
Molekula tetrodotoksina i jedan od njegovih prirodnih izvora: riba puhava. Izvor: Izvorna slika (GFDL / cc-by-sa): Liné1Derivativ: Capaccio
Međutim, prisutnost egzokrinih žlijezda za izlučivanje TTX-a u lisnatoj ribi, kao i njegovo skladištenje u pljuvačnim žlijezdama plavkastog hobotnice, pokazalo je da određene životinje mogu imati sposobnost i njegove sinteze.
TTX vrši svoje djelovanje na tijelo blokirajući natrijeve kanale neuronskih aksona te ćelije skeleta i glatkih mišića; osim stanica srčanog mišića koje imaju TTX "kapije".
Glavni uzrok nagle smrti čovjeka posredovanog TTX-om je njegovo paralizirajuće djelovanje na dijafragmu i interkostalne mišiće; mišiće potrebne za disanje. Stoga smrt nastupi u roku od nekoliko sati, nakon gutanja TTX-a.
Srednja smrtonosna oralna doza (LD50) tetrodotoksina za miševe iznosi 334 µg / kg tjelesne težine. U međuvremenu, LD50 za kalijev cijanid iznosi 8,5 mg / kg. To znači da je TTX otprilike 25 puta snažniji otrov od kalijevog cijanida.
Struktura tetrodotoksina
Molekularna struktura tetrodotoksina. Izvor: Benjah-bmm27
Gornja slika prikazuje molekularnu strukturu tetrodotoksina s modelom sfera i šipki. Crvene sfere odgovaraju atomima kisika, plave sfere dušikovim atomima, a bijele i crne sfere vodiku i ugljiku.
Ako se na trenutak zaustavite na O atomima, vidjet ćete da se njih šest nalaze kao hidroksilne skupine, OH; dakle, na periferiji molekule nalazi se šest OH grupa. U međuvremenu, dva preostala atoma su poput mostova sa kisikom unutar kondenziranih cikličkih jedinica.
S druge strane, postoje jedva tri atoma dušika, ali oni pripadaju jedinstvenoj skupini: guanidino. Ta grupa može imati pozitivan naboj ako C = NH dobiva vodikov ion, pretvarajući C = NH 2 +; stoga bi bio smješten u donjem dijelu molekule. Dok se nalazi na vrhu, gornji -OH se može deprotonirati i kao -O -.
Dakle, tetrodotoksin može imati dva ionska naboja istovremeno u različitim regijama svoje strukture; što se, iako može izgledati zamršeno, pojednostavljuje smatrajući ga kavezom.
Kavezni i vodikovi mostovi
Tetrodotoksin se tada može vizualizirati u kavezu jer njegovi spojeni ciklusi predstavljaju kompaktnu strukturu. Iznad je rečeno da na periferiji ima šest OH grupa (ako nema negativan naboj), pored tri NH grupe koje pripadaju guanidino grupi (ako nema pozitivan naboj).
Ukupno, tada je molekula sposobna donirati do devet vodikovih veza; I jednako tako, može prihvatiti isti broj mostova, a još dva zbog unutarnjih atoma kisika u svojim ciklusima. Stoga je navedeni kavez prilično aktivan u pogledu međumolekularnih interakcija; Ne može "hodati" naokolo a da ga ne primijete.
To znači da je dovoljno jaka površina dušika ili kisika da se tetrodotoksin može usidriti zbog jakih interakcija. U stvari, to je razlog zbog kojeg blokira natrijeve kanale, ponašajući se poput pluta u kavezu koji sprečava prolazak Na + iona u stanice.
karakteristike
Neke karakteristike ili svojstva tetrodotoksina navode se u nastavku:
-Its molekulska formula C 11 H 17 N 3 O 8 i molekulska težina 319.27 g / mol.
-TTX se može pripremiti iz jajnika ribe puhaste. Nakon homogeniziranja, proteini se talože, a supernatant podvrgne kromatografiji s aktivnim ugljenom; dobivanje 8-9 g čistog TTX na 1.000 g ribe srna.
- Dehidrirani TTX je bijeli prah, topiv u vodi i razrijeđena octena kiselina; ali praktički netopljivi u organskim otapalima.
-To je termostabilno, osim u alkalnom okruženju. Također je nestabilan kada se zagrijava na 100 ° C u kiselom okruženju.
-Kada se zagrije na 220 ºC, potamni bez raspadanja.
-TTX se uništava jakim kiselinama i lužinama.
-Ima konstantu disocijacije, pKa = 8,76 u vodi, a pKa = 9,4 u 50% alkoholu.
-To je mono kiselinska baza, stabilna između pH 3 - 8,5.
-TTX toksičnost se uklanja djelovanjem 2% natrijevog hidroksida tijekom 90 minuta.
G / A TTX gustoća 1.3768 3 je procijenjen. Isto tako, procijenjena je tačka ključanja od 458,31 ºC.
Mehanizam djelovanja
Blok natrijevog kanala
TTX blokira Na + kanale, sprječavajući širenje akcijskih potencijala ili živčanih impulsa u ekscitabilnim stanicama.
Sprječavajući širenje akcijskih potencijala, TTX dovodi do paralize mišićnih stanica što dovodi do smrti životinja u kratkom vremenu.
Na + kanali su, poput ostalih ionskih kanala, proteini koji prelaze plazma membranu. Oni su ovisni o naponu; to jest, oni mogu otkriti odgovarajuću varijaciju potencijala membrane svojim otvaranjem.
TTX je molekula promjera približno 8 A koja se nalazi na vanjskoj strani Na + kanala; točno u ustima koja daje pristup kanalu, sprječavajući ulazak Na + kroz njega. Jedna molekula TTX smatra se dovoljnom da blokira Na + kanal.
Paraliza
TTX blokirajući ulazak Na + sprječava stvaranje akcijskog potencijala u neuronskoj stanici, kao i njegovo širenje duž aksona. Na isti se način sprječava stvaranje akcijskih potencijala u mišićnim stanicama, što je uvjet za njihovu kontrakciju.
Stoga, kako se mišićne stanice ne kontrahiraju, dolazi do njihove paralize. U slučaju dijafragmalnog mišića i interkostalnih mišića, njihova paraliza blokira disanje, uzrokujući smrt u roku od nekoliko sati.
Prijave
TTX s malim dozama djeluje analgetski kod bolesnika s jakom boli koji se ne ublažava uobičajenim tretmanima. Liječeno je 24 pacijenta oboljelih od terminalnog karcinoma i podvrgnuto im je 31 ciklusu liječenja s dozama TTX-a između 15 i 90 µg / danu.
Kao rezultat toga, opaženo je klinički značajno smanjenje intenziteta boli u 17 od 31 ciklusa. Ublažavanje boli trajalo je dva ili više tjedana. TTX je učinkovito ublažio tešku i vatrostalnu bol kod većine bolesnika s karcinomom.
Uz to, tvrtka Wex Pharmaceuticals proučava upotrebu tetrodotoksina za liječenje boli u bolesnika s uznapredovalim karcinomom. I također kod korisnika opijuma, kako bi se smanjila konzumirana doza lijeka.
Učinci na tijelo
parestezija
Mala doza TTX uzrokuje paresteziju, odnosno peckanje i utrnulost oko usta, prstiju i nožnih prstiju. Ovi simptomi su također dio općih simptoma trovanja TTX-om.
simptomi
Postoje kontrakcije skeletnog mišića u cjelini, što se očituje poteškoćom u artikuliranju riječi i gutanju. Zjenice otrovanih ljudi su fiksne i proširene. Najdramatičnije je da su ljudi potpuno paralizirani, ali svjesni.
Kardiovaskularne znakove i simptome karakteriziraju bol u prsima, hipotenzija i srčana aritmija. Poremećaj disanja očituje se kratkoćom daha i cijanozom; to jest plavkastu boju kože i usne šupljine.
Mučnina, povraćanje i proljev su česti u gastrointestinalnom sustavu.
Smrt
Stopa smrti ljudi koji su uzimali TTX, a nisu bili liječeni, veća je od 50%. Smrt nastupa u roku od 4 do 6 sati nakon trovanja.
U nekim slučajevima smrt se može dogoditi u samo 20 minuta. TTX može ubiti osobu u dozi od samo 1 do 4 mg.
Fugu: smrtonosno jelo
U prošlosti je većina trovanja TTX-om bila uzrokovana gutanjem fugusa. Fugus je jelo koje se smatra delici japanske hrane i priprema se s ribanom ribom; koji predstavlja najveću koncentraciju TTX u jetri i žlijezdama.
Trenutno su uspostavljene kontrole radi smanjenja rizika od trovanja tim uzrokom. Ljudi koji obrađuju lisnatu ribu i koji pripremaju fugu zahtijevaju vježbanje od nekoliko godina da bi stekli vještine koje će im omogućiti pripremu jela.
Reference
- Lago, J., Rodríguez, LP, Blanco, L., Vieites, JM, & Cabado, AG (2015). Tetrodotoksin, izuzetno moćan morski neurotoksin: distribucija, toksičnost, porijeklo i terapeutske uporabe. Morski lijekovi, 13 (10), 6384-6406. doi: 10,3390 / md13106384
- Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (2019). Tetrodotoksin. PubChem baza podataka. CID = 11174599. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Tetrodotoksin. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
- Kemijska knjiga. (2017). Tetrodotoksin. Oporavilo od: chemicalbook.com
- Banka lijekova. (2019). Tetrodotoksin. Oporavak od: drugbank.ca