Токсин

Токси́н (др.-греч. τοξικός [toxikos] «ядовитый») — яд биологического происхождения. Наука о ядах биологического происхождения — токсинология^[1].

Вырабатываются, например, опухолевыми клетками, инфекционными (от лат. inficio «насыщать; заражать») агентами — бактериями, грибами (микотоксины) или паразитами, в частности, гельминтами. Обширная группа токсинов вырабатывается растениями (фитотоксины) и морскими беспозвоночными^[2].

Виды токсинов

Бактериальные токсины условно разделяют на экзотоксины и эндотоксины.

По мишени действия токсины разделяют на:

Гематические яды (Heamotoxic) — яды, затрагивающие кровь;
Нейротоксины (Neurotoxic) — яды, поражающие нервную систему и мозг;
Миотоксичные яды (Myotoxic) — яды, которые повреждают мышцы;
Геморрагические токсины (Haemorrhaginstoxins) — токсины, которые повреждают кровеносные сосуды и вызывают кровотечение, в частности, воспаление геморроя;
Гемолитические токсины (Haemolysinstoxins) — токсины, которые повреждают мембраны эритроцитов;
Нефротоксины (Nephrotoxins) — токсины, которые повреждают почки;
Кардиотоксины (Cardiotoxins) — токсины, которые повреждают сердце;
Некротоксины (Necrotoxins) — токсины, которые разрушают ткани, вызывая их омертвление (некроз);
Другие токсины.

Примеры

Афлатоксин B1 — микотоксин, один из представителей афлатоксинов, смертельно опасный токсин, а также сильнейший гепатоканцероген^[3]. Продуцируется микроскопическими плесневыми грибами рода Аспергилл (Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus).
Сакситоксин (STX), накапливается в съедобных морских моллюсках (мидии, морское ушко, устрицы, итд.), которые в свою очередь питаются продуцентами — динофлагеллятами (Gonyaulax catenella, Alexandrium sp., Gymnodinium sp., Pyrodinium sp.) и цианобактериями (Anabaena sp., Aphanizomenon spp., Cylindrospermopsis sp., Lyngbya sp., Planktothrix sp.). Сильнейший яд небелковой природы с ярко выраженным нервно-паралитическим воздейстием, ЛД₅₀ ~5,7 мкг/кг перорально для человека (так, одна мелкая мидия может содержать сакситоксин в дозе, достаточной чтобы убить 50 человек^[4]). Селективный блокатор потенциал-зависимых натриевых каналов^[5] (сходный по действию с тетродотоксином), тем самым поражает ЦНС.
Гипоглицин A — непротеиногенная аминокислота, фитотоксин, содержится в незрелых плодах и семенах Аки (Blighia sapida) и личи (Litchi chinensis)^[6]. Высокотоксичен, вызывает специфическое заболевание Ямайскую рвотную болезнь, сопровождаемое сильнейшей интоксикацией и гипогликемией^[7].
Батрахотоксин (сокр. BTX) — токсин, небелковой природы (стероидная структура), чрезвычайно токсичен и смертельно опасен, сильнейший нейротоксин, поражает органы дыхания, сердце, ЦНС за счёт стойкого и необратимого воздействия на натриевые потенциал-зависимые каналы, инактивируя их закрытие. Токсин легко проникает через кожу и слизистые оболочки. Впервые обнаружен в кожном секрете тропических лягушек из рода листолазов. ЛД₅₀ = 2 мкг/кг^[8]^[9].
Аманин — циклический октапептид, один из представителей аматоксинов, встречается в плодовых телах грибов рода Аманита (Мухомор), Лепиота и Галерина, чрезвычайно токсичен и смертельно опасен, сильнейший гепатотоксин, вызывает лизис и некрозы клеток паренхимы печени, помимо этого он разрушает клетки кишечника и почек (вызывает острую почечную недостаточность)^[10].
Рицин — растительный белок, токсальбумин, чрезвычайно токсичное и смертельно опасное вещество. Впервые выделен из семян клещевины (Ricinus communis). Общие симптомы при отравлении рицином наступают не сразу, а по истечении некоторого инкубационного периода, равного примерно 18—24 часам. Они проявляются в виде сильного геморрагического гастроэнтерита: коликами и кровянистыми поносами; в дальнейшем появляются признаки общей слабости, оглушение, ослабление сердечной деятельности, конвульсии.
Тетаноспазмин (TeTN) — токсин белкового происхождения, один из сильнейших ядов в природе, поражает мотонейроны и блокирует выделение ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах, тем самым вызывая сильнейшие судороги (т.н. тетанические). Продуцируется вегетативной формой бактерии Clostridium tetani, которая является возбудителем столбняка^[11].
Педерин — токсин, небелковой природы, с сильным кожно-нарывным действием, входит в состав гемолимфы жуков из рода Paederus (синекрылов). При попадании на открытые участки кожи и слизистые оболочки вызывает сильный химический ожог с покраснением и папулами (педерус-дерматит), попадание в глаза вызывает сильное раздражение, в больших количествах приводит к слепоте^[12]^[13].

См. также

В Викисловаре есть статья «токсин»

Примечания

↑ Орлов Б. Н., Гелашвили Д. Б. Зоотоксинология (ядовитые животные и их яды). — Учеб. пособие для студентов вузов по спец. «Биология». — М. : Высшая школа, 1985. — 280 с.
↑ Введение в проблемы биохимической экологии. — М. : Наука, 1990. — 288 с. — ISBN 5-02-004062-2.
↑ Ilic Z., Crawford D., Vakharia D., Egner P. A., Sell S. Glutathione-S-transferase A3 knockout mice are sensitive to acute cytotoxic and genotoxic effects of aflatoxin B1. (англ.) // Toxicology and applied pharmacology. — 2010. — Vol. 242, no. 3. — P. 241—246. — doi:10.1016/j.taap.2009.10.008. — PMID 19850059. [исправить]
↑ Страйер Л. Биохимия. — М.: Мир, 1985. — Т. 3. — С. З24. — 400 с.
↑ Huot, R. I.; Armstrong, D. L.; Chanh, T. C. Protection against nerve toxicity by monoclonal antibodies to the sodium channel blocker tetrodotoxin (англ.) // Journal of Clinical Investigation. — 1989. — June (vol. 83, no. 6). — P. 1821–1826. — doi:10.1172/JCI114087. — PMID 2542373. — PMC 303901.
↑ Shrivastava A., Kumar A., Thomas J. D.; et al. (2017). "Association of acute toxic encephalopathy with litchi consumption in an outbreak in Muzaffarpur, India, 2014: a case-control study". The Lancet. 5 (4). doi:10.1016/S2214-109X(17)30035-9. PMID 28153514. {{cite journal}}: Явное указание et al. в: |author= (справка)Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
↑ Нельсон Д., Кокс М. Основы биохимии Ленинджера. — М.: БИНОМ, 2011. — Т. II.
↑ Wang, S. Y.; Mitchell, J.; Tikhonov, D. B.; Zhorov, B. S.; Wang, G. K. How Batrachotoxin modifies the sodium channel permeation pathway: Computer modeling and site-directed mutagenesis (англ.) // Mol. Pharmacol.^[англ.] : journal. — 2006. — Vol. 69, no. 3. — P. 788–795. — doi:10.1124/mol.105.018200. — PMID 16354762.
↑ Tokuyama, T.; Daly, J.; Witkop, B. The structure of batrachotoxin, a steroidal alkaloid from the Colombian arrow poison frog, Phyllobates aurotaenia, and partial synthesis of batrachotoxin and its analogs and homologs (англ.) // J. Am. Chem. Soc.^[англ.] : journal. — 1969. — Vol. 91, no. 14. — P. 3931–3938. — doi:10.1021/ja01009a052.
↑ M. Cochet-Meillhac; Chambon P. Animal DNA-dependent RNA polymerases. 11. Mechanism of the inhibition of RNA polymerases B by amatoxins (англ.) // Biochim Biophys Acta^[англ.] : journal. — 1974. — Vol. 353, no. 2. — P. 160–184. — doi:10.1016/0005-2787(74)90182-8. — PMID 4601749.
↑ Wells CL, Wilkins TD. Clostridia: Sporeforming Anaerobic Bacilli // Baron's Medical Microbiology / Baron S, et al. — Univ of Texas Medical Branch, 1996. — ISBN 0-9631172-1-1. Архивная копия от 6 февраля 2009 на Wayback Machine
↑ Rapini, Ronald P.; Bolognia, Jean L.; Jorizzo, Joseph L. Dermatology: 2-Volume Set. — St. Louis : Mosby, 2007. — ISBN 1-4160-2999-0.
↑ SpringerLink — European Journal of Pediatrics, Volume 152, Number 1 (недоступная ссылка)

[1] Орлов Б. Н., Гелашвили Д. Б. Зоотоксинология (ядовитые животные и их яды). — Учеб. пособие для студентов вузов по спец. «Биология». — М. : Высшая школа, 1985. — 280 с.

[2] Введение в проблемы биохимической экологии. — М. : Наука, 1990. — 288 с. — ISBN 5-02-004062-2.

[3] Ilic Z., Crawford D., Vakharia D., Egner P. A., Sell S. Glutathione-S-transferase A3 knockout mice are sensitive to acute cytotoxic and genotoxic effects of aflatoxin B1. (англ.) // Toxicology and applied pharmacology. — 2010. — Vol. 242, no. 3. — P. 241—246. — doi:10.1016/j.taap.2009.10.008. — PMID 19850059. [исправить]

[4] Страйер Л. Биохимия. — М.: Мир, 1985. — Т. 3. — С. З24. — 400 с.

[pmid2542373-5] Huot, R. I.; Armstrong, D. L.; Chanh, T. C. Protection against nerve toxicity by monoclonal antibodies to the sodium channel blocker tetrodotoxin (англ.) // Journal of Clinical Investigation. — 1989. — June (vol. 83, no. 6). — P. 1821–1826. — doi:10.1172/JCI114087. — PMID 2542373. — PMC 303901.

[6] Shrivastava A., Kumar A., Thomas J. D.; et al. (2017). "Association of acute toxic encephalopathy with litchi consumption in an outbreak in Muzaffarpur, India, 2014: a case-control study". The Lancet. 5 (4). doi:10.1016/S2214-109X(17)30035-9. PMID 28153514. {{cite journal}}: Явное указание et al. в: |author= (справка)Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)

[7] Нельсон Д., Кокс М. Основы биохимии Ленинджера. — М.: БИНОМ, 2011. — Т. II.

[pmid16354762-8] Wang, S. Y.; Mitchell, J.; Tikhonov, D. B.; Zhorov, B. S.; Wang, G. K. How Batrachotoxin modifies the sodium channel permeation pathway: Computer modeling and site-directed mutagenesis (англ.) // Mol. Pharmacol.^[англ.] : journal. — 2006. — Vol. 69, no. 3. — P. 788–795. — doi:10.1124/mol.105.018200. — PMID 16354762.

[9] Tokuyama, T.; Daly, J.; Witkop, B. The structure of batrachotoxin, a steroidal alkaloid from the Colombian arrow poison frog, Phyllobates aurotaenia, and partial synthesis of batrachotoxin and its analogs and homologs (англ.) // J. Am. Chem. Soc.^[англ.] : journal. — 1969. — Vol. 91, no. 14. — P. 3931–3938. — doi:10.1021/ja01009a052.

[10] M. Cochet-Meillhac; Chambon P. Animal DNA-dependent RNA polymerases. 11. Mechanism of the inhibition of RNA polymerases B by amatoxins (англ.) // Biochim Biophys Acta^[англ.] : journal. — 1974. — Vol. 353, no. 2. — P. 160–184. — doi:10.1016/0005-2787(74)90182-8. — PMID 4601749.

[Baron-11] Wells CL, Wilkins TD. Clostridia: Sporeforming Anaerobic Bacilli // Baron's Medical Microbiology / Baron S, et al. — Univ of Texas Medical Branch, 1996. — ISBN 0-9631172-1-1. Архивная копия от 6 февраля 2009 на Wayback Machine

[Bolognia-12] Rapini, Ronald P.; Bolognia, Jean L.; Jorizzo, Joseph L. Dermatology: 2-Volume Set. — St. Louis : Mosby, 2007. — ISBN 1-4160-2999-0.

[13] SpringerLink — European Journal of Pediatrics, Volume 152, Number 1 (недоступная ссылка)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]