Tetrodotoxin

From WikiSkripta
Strukturní vzorec tetrodotoxinu
Strukturní vzorec tetrodotoxinu

Tetrodotoxin (TTX) je velice účinný jed, inhibičně působící na napěťově řízené sodíkové kanály, čímž znemožňuje vznik akčního potenciálu na membránách neuronů. Jedná se o termostabilní látku, která je rozpustná ve vodě.[1]

Ačkoliv je tento neurotoxin bezpochyby syntetizován bakteriemi, byl izolován z řady živočichů, včetně japonské ryby Fugu. Konkrétně za přítomnost toxinu v orgánech (zejména játra, gonády a kůže) ryb Fugu může bakterie Vibrio alginolyticus.[2]

Mechanismus účinku[edit | edit source]

Tetrodotoxin se váže s vysokou potencí již při nanomolárních koncentracích (5–15 nM) zejména na sodíkové kanály v nervové tkáni a v kosterní svalovině, zatímco myokard je odolnější a k blokaci sodíkových kanálů dochází až při koncentraci ~10−5 M. Toxin se váže na α-podjednotku, která se skládá ze čtyř opakujících se domén (I–IV). Každá doména sestává z dalších šesti segmentů (S1–S6), v tomto případě dochází k vazbě toxinu na aminokyseliny v tzv. P-loop mezi segmenty S5–S6 domény I, která vystupuje nad vnější ústí kanálu. Tyto P-smyčky jsou přítomny u všech čtyř domén, tvoří vnější vstup do iontového kanálu.[3][4]

Toxicita[edit | edit source]

K otravě TTX může dojít ingescí, inhalačně, injekčně nebo dokonce skrze oděrky na kůži.[5] LD50 se u myší udává 334 μg/kg při podání per os, zatímco při injekci je smrtelnou dávkou pouhých 8 μg/kg.[6] K otravě TTX dochází u lidí zejména po pozření nevhodně zpraované ryby Fugu, která je vyhledávanou kulinářskou specialitou.

Průběh otravy závisí na požité dávce, Při požití, během prvních 30 min se otrava projevuje postupným znecitlivěním, nejdříve rtů a jazyku, později končetin, ale pokud je dávka smrtelná, symptomy nastupují dříve. Přichází slabost, ztráta koordinace, nausea, letargie a postupně přichází paralýza, při vyšších dávkách se může projevit srdeční arytmie. Postižený vždy nemusí upadnout do komatu – může být zcela při vědomí. Příčinou smrti bývá selhání dýchacích svalů, v závislosti na požité dávce až po 8 hodinách.[7]

Léčba[edit | edit source]

Vzhledem k tomu, že neexistuje antidotum, léčba je symptomatická. Po požití lze při pohotovosti snížit množství vstřebaného TTX výplachem žaludku a podáním aktivního uhlí. Pokud dotyčný přežije akutní otravu, během několika dní se plně zotaví bez následků.[8] Během pokusů na myších se podařilo připravit účinné specifické monoklonální protilátky právě proti TTX, ale u lidí tato metoda nebyla zatím testována.[9]

Využití[edit | edit source]

TTX se testoval jako analgetikum pro pacietny s rakovinou, s prokazatelným pozitivním účinkem při úlevě od bolesti.[10] Také byla zavedena klinická studie, která prokázala, že TTX mírní abstinenční příznaky při syndromu z vysazení heroinu.[11]

Odkazy[edit | edit source]

Zdroje[edit | edit source]

  1. Benzer T. "Tetrodotoxin Toxicity". Medscape. Retrieved 23 August 2015.
  2. Noguchi T, Hwang D, Arakawa O, Sugita H, Deguchi Y, Shida Y, Hashimoto K (1987). "Vibrio alginolyticus, a tetrodotoxin-producing bacterium, in the intestines of the fish Fugu vermicularis vermicularis" (PDF). Marine Biology. 94 (4): 625–630.
  3. Marban, E., Yamagishi, T., & Tomaselli, G. F. (1998). Structure and function of voltage-gated sodium channels. The Journal of Physiology, 508(Pt 3), 647–657. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1469-7793.1998.647bp.x
  4. Lu, Jian, Zheng, Jianzhou, Xu, Qinggang, Chen, Keping, & Zhang, Chiyu. (2011). Adaptive evolution of the vertebrate skeletal muscle sodium channel. Genetics and Molecular Biology, 34(2), 323-328. https://dx.doi.org/10.1590/S1415-47572011000200026
  5. Patockaa J, Stredab L (April 23, 2002). Price R, ed. "Brief Review of Natural Nonprotein Neurotoxins". ASA Newsletter. Applied Science and Analysis inc. 02–2 (89): 16–23. ISSN 1057-9419. Retrieved 26 May 2012.
  6. Gilman AG, Goodman LS, Gilman AZ (1980). Goodman & Gilman's The pharmacological Basis of Therapeutics. New York: McGraw-Hill. p. 310. ISBN 0-07-146891-9.
  7. "CDC – The Emergency Response Safety and Health Database: Biotoxin: TETRODOTOXIN – NIOSH". www.cdc.gov. Retrieved 2016-01-03.
  8. Benzer T. "Tetrodotoxin Toxicity". Medscape. Retrieved 23 August 2015.
  9. Rivera VR, Poli MA, Bignami GS (Sep 1995). "Prophylaxis and treatment with a monoclonal antibody of tetrodotoxin poisoning in mice". Toxicon. 33 (9): 1231–7.
  10. Nieto FR, Cobos EJ, Tejada MÁ, Sánchez-Fernández C, González-Cano R, Cendán CM (Feb 2012). "Tetrodotoxin (TTX) as a therapeutic agent for pain". Marine Drugs. 10 (2): 281–305 PMC 3296997 Freely accessible. PMID 22412801. doi:10.3390/md10020281.
  11. Song H, Li J, Lu CL, Kang L, Xie L, Zhang YY, Zhou XB, Zhong S (Aug 2011). "Tetrodotoxin alleviates acute heroin withdrawal syndrome: a multicentre, randomized, double-blind, placebo-controlled study". Clinical and Experimental Pharmacology & Physiology. 38 (8): 510–4. PMID 21575032. doi:10.1111/j.1440-1681.2011.05539.x.