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Proprietà della tetradotossina (TTX), patofisiologia e tossicità
il tetrodotoxin (TTX) è un veleno aminoperhidroquinazolina trovano principalmente nel fegato e le ovaie di pesce in ordine di Tetraodontiformes.
Si tratta di un potente neurotossina marina, chiamato per l'ordine del pesce che è più comunemente associato, i Tetraodontiformes (tetra-quattro odontos-dente) o pesce palla.
Il tetraodon è dotato di quattro denti grandi sono quasi fusi, formando un becco usato per rompere molluschi e altri invertebrati, nonché per raschiare e barriera corallina pascolo struttura generale.
I membri di questo ordine sono il fahaka Blowfish (Tetraodon fahaka), pesci palla del Congo (Congo pesce palla), e il palloncino pesce MBU gigante (Tetraodon MBU).
Pufferfish genere Fugu (F. flavidus, F. e F. poecilonotus niphobles), arothron (A. nigropunctatus), Chelonodon (Chelonodon spp.) E Takifugu (rubripes Takifugu) negozio TTX ei relativi analoghi nei loro tessuti (Johnson , SF).
La tetrodotossina (TTX) è una tossina naturale che è stata responsabile dell'avvelenamento e della morte umana. Il modo più comune di avvelenare è attraverso l'ingestione di questo tipo di pesce contaminato, considerato a salumeria in alcune culture culinarie.
TTX si crede di essere limitato alle regioni del sud-est asiatico, ma gli studi recenti hanno dimostrato che la tossina è diffuso in regioni del Pacifico e del Mediterraneo. Non vi sono antidoti noti per TTX per essere un potente inibitore del canale del sodio (Vaishali Bane, 2014).
indice
- 1 proprietà
- 2 Fisiopatologia
- 3 fasi di intossicazione e tossicità
- 4 La "polvere zombi"
- 5 riferimenti
proprietà
La formula empirica è C11H17N3O8 Tetrodotoxina e il suo peso molecolare è 319,268 g / mol. Si tratta di un cristallino incolore solido che scurisce quando riscaldata oltre 220 ° C (Istituto nazionale per la sicurezza e la salute (NIOSH), 2014).
La molecola è molto solubile in acqua, essendo in grado di sciogliere 1 x 106 grammi per litro. Esso ha un pKa di 8,76 ed è termicamente stabile se non in mezzo alcalino ove rilascia vapori tossici di ossido di azoto (National Center for Biotechnology Information, 2017).
Il MSDS per specifico tetrodotoxin che mediano orale dose letale (LD50) per i topi è 334 mg per kg. Partendo dal presupposto che la dose letale per l'uomo è simile, si prevede che 25 milligrammi di tetrodotoxin uccidere un 75 kg.
La quantità necessaria per ottenere un'iniezione dose letale è molto più piccolo, 8 ug per kg, o poco più della metà milligrammi per uccidere a 75 kg (170 libbre) (Gilbert, 2012).
Un recente studio utilizzando tetrodotoxin dimostra che terapeuticamente tetrodotoxina usato insieme con bupivacaina prolungato effetto anestetico locale.
Tetrodotoxina è indagato dalla WEX Pharmaceuticals per il trattamento del dolore cronico e gli studi in pazienti con cancro avanzato e per il trattamento della dipendenza da oppiacei (Benzer, 2015).
fisiopatologia
Il flusso di ioni di sodio nelle cellule nervose è un passo necessario nella conduzione degli impulsi nervosi nelle fibre nervose eccitabili e lungo gli assoni. Le cellule assonali normali hanno alte concentrazioni di ioni K + e basse concentrazioni di ioni Na + e hanno un potenziale negativo.
Assoni risultati stimolazione a un potenziale di azione derivante dal flusso di Na + ioni nella cella e generare un potenziale di membrana positivo. La propagazione di questa depolarizzazione lungo il terminale nervoso presagisce tutti gli altri eventi.
ioni Na + fluiscono attraverso la membrana cellulare utilizzando il canale ione sodio, un canale che è selettivo per ioni sodio oltre ioni potassio in un ordine di grandezza.
Il canale è costituito da una singola catena peptidica con quattro unità ripetute, ciascuna unità costituita da sei eliche trans-membrana. Le forme transmembrana pori quando quattro unità sono ripiegati in un cluster con poro in centro (Figura 3).
La tetrodotossina agisce bloccando la conduzione degli impulsi nervosi lungo le fibre nervose e gli assoni. Alla fine la vittima muore per paralisi respiratoria.
La molecola è sufficientemente specifica per bloccare canali ionici Na + e, pertanto, il flusso di ioni Na + che non hanno effetto sulla ioni K +. La giunzione al canale è relativamente stretta (Kd = 10-10 nM). Mentre l'ione sodio idrato lega reversibilmente su una scala temporale di un nanosecondo, tetrodotoxina è legato per decine di secondi.
Tetrodotossina, molto più grande della ione sodio, agisce come un tappo in una bottiglia, impedendo il flusso di sodio fino diffonde lentamente. Una dose letale di tetrodotossina è solo un milligrammo.
La tetrodotossina compete con il catione di sodio idratato ed entra nel canale Na + a cui si lega.Si propone che questo legame risultati dalla interazione del gruppo guanidinico tetrodotoxin caricato positivamente e catene laterali cariche negativamente ai gruppi carbossilato bocca canale.
La sassitossina, un prodotto naturale dei dinoflagellati, agisce in modo simile ed è anche una potente neurotossina.
Il canale di ioni di sodio nell'ospite deve essere diverso da quello della vittima, dal momento che non dovrebbe essere suscettibile alla tossina. È stato dimostrato che per i pesci palloncino la proteina del canale degli ioni di sodio ha subito una mutazione che modifica la sequenza di amminoacidi rendendo il canale insensibile alla tetrodotossina.
La mutazione spontanea che ha causato questo cambiamento strutturale genera pufferfish, in quanto gli permetteva di incorporare e utilizzare batteri simbiotici che producono la tossina ottenere i risultati migliori.
Fasi di intossicazione e tossicità
Il primo sintomo di intossicazione è un leggero intorpidimento delle labbra e della lingua, che compare tra 20 minuti e tre ore dopo aver mangiato il pesce palla.
Il prossimo sintomo è la crescente parestesia nella faccia e nelle estremità, che può essere seguita da sensazioni di leggerezza o fluttuanti. Potresti anche provare mal di testa, dolore epigastrico, nausea, diarrea e / o vomito.
Occasionalmente, possono verificarsi alcuni tamburi o difficoltà a camminare. Il secondo stadio di intossicazione è la crescente paralisi. Molte vittime non sono in grado di muoversi e persino sedersi può essere difficile.
C'è un crescente disagio respiratorio in cui il linguaggio è affetto e la vittima di solito presenta dispnea, cianosi e ipotensione. La paralisi aumenta e possono verificarsi convulsioni, deterioramento mentale e aritmia cardiaca.
La vittima, sebbene completamente paralizzata, può essere cosciente e in alcuni casi completamente lucida fino a poco prima della morte. La morte di solito si verifica entro 4-6 ore, con un intervallo noto di circa 20 minuti a 8 ore.
Dal 1974 al 1983 ci furono 646 casi di intossicazione da Fugu in Giappone, con 179 morti. Sono state riportate stime fino a 200 casi all'anno con mortalità prossima al 50%.
Le epidemie al di fuori dei paesi indo-pacifici sono rare, con solo pochi casi segnalati negli Stati Uniti. I cuochi di sushi che vogliono preparare il fugu devono essere autorizzati dal governo giapponese.
Tetrodotoxin è dieci volte più letale di veleno Krait sud-est asiatico, che a sua volta è di 10 a 100 volte più letale di veleno di ragno vedova nera quando somministrato a topi e più di 10.000 volte più letale di cianuro.
Ha la stessa tossicità saxitoxin causando molluschi avvelenamento paralitico (sia TTX e saxitoxin bloccare il canale Na + ed entrambi si trovano nei tessuti del pesce palla).
La "polvere di zombi"
Un dettaglio particolarmente curioso riguardo al TTX è il suo uso nella cosiddetta polvere di zombi. Secondo numerosi rapporti, i sacerdoti voodoo conosciuti come bokor creano un composto bianco e polveroso chiamato coupé poudre.
Gli ingredienti di questa polvere potrebbero trasformare una persona in uno zombi. Negli anni '80, l'etnobotanico di Harvard, Wade Davis, si recò ad Haiti per indagare su zombi e "polvere di zombi".
Anche se diversi bokor utilizzato ingredienti diversi nei loro polveri, Davis ha scoperto che "ci sono cinque ingredienti animali costanti bruciate resti umani e sepolti (di solito osso), una piccola rana albero, un verme policheti, un grosso rospo Nuovo Mondo e una o più specie di pesce palla.
Gli ingredienti più potenti sono i pesci palloncino, che contengono neurotossine mortali note come tetrodotossina ", ha scritto Davis in Harper's Magazine.
Anche se la comunità scientifica ha criticato la ricerca Davis è innegabile che l'identificazione di tetrodotossina come principio attivo in polvere di zombie ha una notevole valore scientifico (Lallanilla, 2013).
riferimenti
- Benzer, T. (2015, 28 dicembre). Tossicità da Tetrodotossina. Estratto da emedicine.medscape.com.
- Gilbert, S. (2012, 13 maggio). Tetrodotoxin. Estratto da toxipedia.org.
- Johnson, J. (S.F.). Tetrodotossina ... un antico alcaloide dal mare ... Estratto da chm.bris.ac.uk.
- Lallanilla, M. (2013, 24 ottobre). Come fare uno zombie (seriamente). Estratto da livescience.com.
- Centro nazionale per le informazioni sulle biotecnologie. (2017, 4 marzo). Database composto di PubChem; CID = 11174599. Estratto da PubChem.
- Tetrodotossina: modalità di azione. (2001). Estratto da life.umd.edu.
- L'Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH). (2014, 20 novembre). TETRODOTOSSINA: biotossina. Estratto da cdc.gov.
- Vaishali Bane, M. L. (2014). Tetrodotossina: chimica, tossicità, origine, distribuzione e rilevamento. Tossine 6 (2), 693-755.