Chia sẻ:
Tetradotoxin (TTX) Thuộc tính, sinh lý bệnh và độc tính
các độc tố (TTX) là nọc độc của aminoperhidroquinazolina được tìm thấy chủ yếu ở gan và buồng trứng của cá theo thứ tự Tetraodontiformes.
Nó là một chất độc thần kinh biển mạnh mẽ, được đặt tên theo thứ tự cá mà nó thường được liên kết nhất, Tetraodontiformes (tetras-bốn và odontos-răng) hoặc cá nóc.
Tetraodon được trang bị bốn chiếc răng lớn gần như hợp nhất, tạo thành một cấu trúc tương tự như mỏ dùng để bẻ khóa động vật thân mềm và các động vật không xương sống khác, cũng như cạo san hô và chăn thả nói chung của các rạn san hô..
Các thành viên của đơn đặt hàng này bao gồm cá nóc fahaka (Tetraodon fahaka), cá nóc của Congo (Tetraodon miurus), và cá nóc khổng lồ mbu (Tetraodon mbu).
Các loài cá nóc thuộc chi Fugu (F. flavidus, F. poecilonotus và F. niphobles), Arothron (A. nigropuncatus), Chelonodon (Chelonodon spp.) Và Takifugu (Takifugu rubripes) cũng lưu trữ TT , SF).
Tetrodotoxin (TTX) là một chất độc tự nhiên chịu trách nhiệm cho ngộ độc và tử vong của con người. Cách ngộ độc phổ biến nhất là thông qua việc ăn loại cá bị ô nhiễm này, được coi là một đặc sản trong một số nền văn hóa ẩm thực.
TTX được cho là giới hạn ở các khu vực Đông Nam Á, nhưng các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng chất độc này đã lan sang các khu vực ở Thái Bình Dương và Địa Trung Hải. Không có thuốc giải độc được biết đến với TTX là chất ức chế kênh natri mạnh (Vaishali Bane, 2014).
Chỉ số
- 1 thuộc tính
- 2 sinh lý
- 3 giai đoạn nhiễm độc và độc tính
- 4 "Bụi zombie"
- 5 tài liệu tham khảo
Thuộc tính
Công thức thực nghiệm của tetradotoxin là C11H17N3O8 và trọng lượng phân tử của nó là 319.268 g / mol. Nó là một chất rắn tinh thể không màu, sẫm màu khi được làm nóng trên 220 ° C (Viện quốc gia về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp (NIOSH), 2014).
Phân tử này rất hòa tan trong nước, có thể hòa tan 1 x 106 gram mỗi lít. Nó có pKa là 8,76 và ổn định nhiệt trừ trong môi trường kiềm, nơi nó thải ra khí độc oxit nitơ (Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia, 2017).
Tờ an toàn cho tetrodotoxin chỉ định rằng liều gây chết trung bình bằng miệng (LD50) cho chuột là 334 g mỗi kg. Giả sử rằng liều gây chết người đối với con người là tương tự nhau, 25 miligam tetrodotoxin dự kiến sẽ giết chết một người nặng 75 kg.
Lượng cần thiết để đạt được liều gây chết mỗi lần tiêm thấp hơn nhiều, 8 g mỗi kg, hoặc hơn một nửa miligam để giết một người 75 kg (170 lb) (Gilbert, 2012).
Một nghiên cứu gần đây sử dụng tetrodotoxin trong điều trị cho thấy rằng tetrodotoxin được sử dụng cùng với bupivacaine kéo dài hiệu quả gây tê cục bộ.
Tetrodotoxin đang được Wex Dược phẩm nghiên cứu để điều trị đau mãn tính và trong các nghiên cứu ở bệnh nhân ung thư tiến triển, cũng như điều trị phụ thuộc opioid (Benzer, 2015).
Sinh lý bệnh
Dòng chảy của các ion natri trong các tế bào thần kinh là một bước cần thiết trong việc dẫn truyền xung thần kinh trong các sợi thần kinh dễ bị kích thích và dọc theo sợi trục. Tế bào sợi trục bình thường có nồng độ ion K + cao và nồng độ ion Na + thấp và có tiềm năng âm tính.
Sự kích thích của sợi trục dẫn đến một tiềm năng hành động phát sinh từ một dòng ion Na + trong tế bào và tạo ra một tiềm năng màng dương. Sự lan truyền của quá trình khử cực này dọc theo đầu dây thần kinh đã báo trước tất cả các sự kiện khác.
Các ion Na + chảy qua màng tế bào bằng cách sử dụng kênh ion natri, kênh chọn lọc các ion natri trên các ion kali theo một độ lớn.
Kênh được cấu thành bởi một chuỗi peptide duy nhất với bốn đơn vị lặp lại, mỗi đơn vị bao gồm sáu vòng xoắn xuyên màng. Lỗ chân lông xuyên màng được hình thành khi bốn đơn vị được gấp lại thành một cụm với lỗ rỗng ở trung tâm (hình 3).
Tetrodotoxin hoạt động bằng cách ngăn chặn sự dẫn truyền xung thần kinh dọc theo sợi thần kinh và sợi trục thần kinh. Nạn nhân cuối cùng chết vì liệt hô hấp.
Phân tử này khá đặc biệt để chặn kênh ion Na + và do đó, dòng ion Na + không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến ion K +. Đường giao nhau của kênh tương đối hẹp (Kd = 10-10 nM). Trong khi ion natri ngậm nước liên kết thuận nghịch trên thang thời gian nano giây, tetrodotoxin bị ràng buộc trong hàng chục giây.
Tetrodotoxin, lớn hơn nhiều so với ion natri, hoạt động giống như nút chai trong chai, ngăn chặn dòng chảy của natri cho đến khi nó từ từ khuếch tán. Một liều tetrodotoxin gây tử vong chỉ là một miligam.
Tetrodotoxin cạnh tranh với cation natri ngậm nước và đi vào kênh Na + mà nó liên kết. Chúng tôi đề xuất rằng sự kết hợp này là kết quả của sự tương tác của nhóm guanidino tích điện dương trong tetrodotoxin và các nhóm carboxylate tích điện âm trong chuỗi bên ở miệng kênh.
Saxitoxin, một sản phẩm tự nhiên của dinoflagellate, hoạt động theo cách tương tự và cũng là một chất độc thần kinh mạnh mẽ.
Kênh ion natri trong vật chủ phải khác với kênh của nạn nhân, vì nó không dễ bị nhiễm độc tố. Người ta đã chứng minh rằng đối với cá bóng, protein kênh ion natri đã trải qua một đột biến làm thay đổi trình tự axit amin làm cho kênh không nhạy cảm với tetrodotoxin.
Đột biến tự phát gây ra sự thay đổi cấu trúc này có lợi cho cá nóc, vì nó cho phép anh ta kết hợp các vi khuẩn cộng sinh và sử dụng độc tố tạo ra lợi thế tốt nhất của nó.
Các giai đoạn nhiễm độc và độc tính
Triệu chứng đầu tiên của nhiễm độc là tê nhẹ môi và lưỡi, xuất hiện trong khoảng từ 20 phút đến ba giờ sau khi ăn cá nóc.
Triệu chứng tiếp theo là dị cảm ngày càng tăng ở mặt và tứ chi, có thể theo sau bởi cảm giác nhẹ hoặc nổi. Bạn cũng có thể bị đau đầu, đau vùng thượng vị, buồn nôn, tiêu chảy và / hoặc nôn.
Thỉnh thoảng, một số tiếng trống hoặc khó đi có thể xảy ra. Giai đoạn thứ hai của nhiễm độc là tê liệt ngày càng tăng. Nhiều nạn nhân không thể di chuyển và thậm chí ngồi có thể khó khăn.
Tình trạng suy hô hấp ngày càng tăng, nơi lời nói bị ảnh hưởng và nạn nhân thường bị khó thở, tím tái và tụt huyết áp. Tê liệt tăng và co giật, suy giảm tinh thần và rối loạn nhịp tim có thể xảy ra.
Nạn nhân, mặc dù bị tê liệt hoàn toàn, có thể tỉnh táo và trong một số trường hợp hoàn toàn sáng suốt cho đến khi không lâu trước khi chết. Cái chết thường xảy ra trong vòng 4 đến 6 giờ, với phạm vi được biết là khoảng 20 phút đến 8 giờ.
Từ năm 1974 đến 1983, có 646 trường hợp ngộ độc fugu ở Nhật Bản, với 179 người chết. Ước tính có tới 200 trường hợp mỗi năm với tỷ lệ tử vong gần 50% đã được báo cáo.
Bùng phát bên ngoài các quốc gia Ấn Độ-Thái Bình Dương là rất hiếm, chỉ có một vài trường hợp được báo cáo tại Hoa Kỳ. Đầu bếp sushi muốn chuẩn bị fugu phải được chính phủ Nhật cho phép.
Tetrodotoxin gây chết người gấp mười lần so với nọc độc ở eo biển Đông Nam Á, lần lượt gây tử vong gấp 10 đến 100 lần so với nọc độc của góa phụ đen khi dùng cho chuột và gây tử vong gấp 10.000 lần so với xyanua.
Nó có độc tính tương tự như saxitoxin gây ngộ độc vỏ sò liệt (cả TTX và saxitoxin đều chặn kênh Na + và cả hai đều được tìm thấy trong các mô của cá nóc).
"Bụi zombie"
Một chi tiết đặc biệt gây tò mò về TTX là việc sử dụng nó trong cái gọi là bụi zombie. Theo nhiều báo cáo, các linh mục voodoo được gọi là bokor tạo ra một hợp chất trắng và bụi gọi là coupé poudre.
Các thành phần trong loại bột này được cho là có thể biến một người thành zombie. Vào những năm 1980, nhà dân tộc học Harvard, Wade Davis, đã tới Haiti để điều tra zombie và "bụi của thây ma".
Mặc dù các bokors khác nhau đã sử dụng các thành phần khác nhau trong bột của họ, Davis phát hiện ra rằng "có năm thành phần động vật không đổi: xác người bị đốt cháy và chôn cất (thường là xương), một con ếch cây nhỏ, một con sâu polychaete, một con cóc New World lớn và một hoặc nhiều loài cá bóng.
Các thành phần mạnh nhất là Globish, chứa độc tố thần kinh gây chết người được gọi là tetrodotoxin, "Davis viết trên Tạp chí Harper's.
Mặc dù cộng đồng khoa học đã chỉ trích nghiên cứu của Davis, nhưng không thể phủ nhận rằng việc ông xác định tetrodotoxin là một thành phần hoạt động trong bụi zombie có giá trị khoa học đáng kể (Lallanilla, 2013).
Tài liệu tham khảo
- Benzer, T. (2015, ngày 28 tháng 12). Độc tính của Tetoxotoxin. Được phục hồi từ emeesine.medscape.com.
- Gilbert, S. (2012, ngày 13 tháng 5). Độc tố sinh học Lấy từ toxipedia.org.
- Johnson, J. (S.F.). Tetrodotoxin ... một loại chất kiềm cổ đại từ biển ... Lấy từ chm.bris.ac.uk.
- Lallanilla, M. (2013, ngày 24 tháng 10). Cách tạo Zombie (Nghiêm túc). Lấy từ lifecience.com.
- Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia. (2017, ngày 4 tháng 3). Cơ sở dữ liệu hợp chất PubChem; CID = 11174599. Lấy từ PubChem.
- Tetrodotoxin: Phương thức hành động. (2001). Lấy từ cuộc sống.umd.edu.
- Viện quốc gia về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp (NIOSH). (2014, ngày 20 tháng 11). TETRODOTOXIN: Biotoxin. Phục hồi từ cdc.gov.
- Vaishali Bane, M. L. (2014). Tetrodotoxin: Hóa học, Độc tính, Nguồn, Phân phối và Phát hiện. Độc tố 6 (2), 693-755.