Головна
Реферати » Реферати по біології » зоотоксінамі

зоотоксінамі

Р Е Ф Е Р А Т

З Про Про Т Про До З І Н И

Виконав:
Задорин А. А.

Красноярськ, 1999 р
1. Поняття "отрута" і "токсин"

При описі отруйних тварин і продукуються ними біологічно активних речовин найбільш часто доводиться оперувати термінами "отруту" і
"токсин". Чи є вони синонімами або ж несуть різне смислове навантаження? Токсикологи до отрут відносять хімічні сполуки, що відрізняються високою токсичністю, т. Е. Здатні в мінімальних кількостях викликати важкі порушення життєдіяльності (отруєння) або загибель тварини організму. Токсинами традиційно називають білкові речовини, утворювані переважно мікроорганізмами і деякими тваринами і володіють отруйною дією. Одним з характерних якостей токсинів вважається наявність антигенних властивостей. Значне розширення числа токсинів, виділених з природних об'єктів, серед яких опинилося і багато не білкових, змушує переглянути критерії терміну "токсин". В даний час термін "токсин" найчастіше відносять до індивідуального хімічній речовині
(незалежно від його природи), виділеного з того чи іншого отрути або тканин отруйної тварини. Тим самим розмежовується діючий початок отрути і цілий отрута, що є, як правило, багатокомпонентної сумішшю різних біологічних речовин. Зазвичай термін "отруту" застосовують до секретів спеціалізованих отруйних залоз тварин (змій, комах, амфібій і пр.). В свою чергу слово "токсин" широко використовується при утворенні нових термінів, що підкреслюють джерело походження даного токсину
(зоотоксіни, фітотоксіни, тетродотоксин, аплізіатоксін, батрахотоксин) небудь особливості його фізіологічного або фармакологічного ефекту
(нейротоксини, цитотоксини, кардіотоксіни). Надалі під терміном
"токсин" буде розумітися індивідуальне хімічна сполука природного походження, що характеризується високою біологічною активністю.

2. Основні методи експериментального вивчення зоотоксінов.

Експериментальне вивчення зоотоксінов пов'язано з двома основними напрямками: вивченням хімічної природи зоотоксінов і з'ясуванням механізмів їх токсичної дії. Ці два напрямки - хімічне
(біохімічне) і патофизиологическое взаємопов'язані, оскільки механізм дії хімічної сполуки в першу чергу обумовлюється особливостями його структури.

Вивчення механізмів дії зоотоксінов засноване на класичних методах токсикології, фармакології, біохімії та інших наук, що дозволяють кількісно оцінити дію токсинів як на організм в цілому, так і на його окремі функціональні системи та органи. Найбільш важливі характеристики зоотоксінов можна отримати при вивченні їх токсікометріі, фармакокінетики та фармакодинаміки.
2.1. Токсікометріі.

В токсікометріі зоотоксінов найважливішої їх характеристикою є токсичність - властивість хімічної речовини в мінімальній кількості викликати патологічні зміни, що ведуть до порушення основних процесів життєдіяльності організму і призводять до його загибелі. Токсичність - один з основних кількісних параметрів, що відбивають біологічну активність зоотоксінов. У сучасній токсикології та фармакології токсичність прийнято виражати в величинах, кратних середньої смертної дозі (DL50), тобто дозі, що викликає загибель 50% експериментальних тварин протягом фіксованого інтервалу часу (зазвичай 12 або 24 год). Слід зауважити, що DL50 - окремий випадок середньої ефективної дози (ED50), що викликає досліджуваний ефект в 50% випадків. Остання в різних варіантах досить часто використовується в токсикологічних дослідженнях, коли для виявлення специфічного ефекту зручніше реєструвати НЕ смертність, а порушення або вимкнення будь-якої фізіологічної функції. При характеристиці токсичності екстрактів тканин або органів отруйних тварин часто користуються мишачими одиницями (м. Е.) - Кількість речовини, яка необхідна, щоб убити мишу масою 20 г в плині 20 хв. Зазвичай активність екстракту виражається в кількості м. Е., Які у 1 мг продукту. Наприклад, активність таріхотоксіна з яєць каліфорнійського тритона Taricha tarosa становить 3000 м е. / Мг. Це означає, що 1 мг речовини достатньо, щоб убити 3000 мишей масою 20 г.

Через високу токсичність зоотоксіни іноді включають групу ультраядов - хімічні речовини, токсичність яких вище ціанистого калію і не перевищує 1 мг / кг (табл. 1).

Таблиця 1
Порівняльна токсичність різних отрут.
| Яд (токсин) і джерело його отримання | DL50 миші, мкг / кг |
| Ціанід калію | 10000 |
| Мускарин (алкалоїд мухоморів) | 1000 |
| Зоман (бойова отруйна речовина) | 100 |
| Нейротоксин кобри (Naja oxiana) | 75 |
| Нейротоксин скорпіона (Androctonus australis) | 9 |
| Тетродотоксин (з риби фугу Tetradon) | 8 |
| саксітоксін (з динофлагеллят Gonyaulax sp.) | 8 |
| батрахотоксин (шкірний отрута амфібій Phyllobates sp.) | 2 |
| Тайпоксін (з отрути змії Oxyuranus scutellatus) | 2 |
| Пілітоксін (з кишковопорожнинних Palythoa sp.) | 0,15 |

2.2. Фармакокінетика.

Фармакокінетика зоотоксінов вивчає закономірності всмоктування, розподілу, метаболізму та виведення токсинів з організмів.

При оцінці токсичності зоотоксінов важливого значення набувають шляхи їх введення в організм. Існуючі шляху введення звичайно підрозділяються на ентеральні (через травний тракт) і парентеральні (минаючи травний тракт). У природних умовах шляху введення зоотоксінов в організм жертви визначаються особливостями жертви визначається особливостями біології організму - продуцента та хімічної природою токсинів. Як правило, білкові токсини (змій, комах, павукоподібних) вводяться за допомогою збройного отруйного апарату парантерально, так як багато хто з них руйнуються травними ферментами. Навпаки токсини небілкової природи ефективні і при ентеральному введенні (токсичні алкалоїди амфібій, токсини риб, молюсків та ін.). Деякі тварини, захищаючись, розбризкують свої отрути у вигляді аерозолю, ефективність яких залежить від стану покривів жертви та локальної концентрації токсичних речовин. В експерименті спосіб введення токсинів визначається завданням дослідження.

Що потрапив в організм отрута розподіляється дуже нерівномірно.
Істотний вплив на розподіл надає біологічні бар'єри, до яких відносять стінки капілярів, клітинні (плазматичні мембрани), гематоенцефалічний і плацентарний бар'єри. При парентеральному введенні
(укуси, укусу) в місці інокуляції утворюється первинне депо отрути, з якого відбувається надходження токсинів в лімфатичну і кровоносну систему. Швидкість дренування отрути багато в чому визначає швидкість розвитку токсичного ефекту.

Більшість зоотоксінов піддається в організмі певним хімічним перетворенням. На жаль, біотрансформація зоотоксінов в організмі реципієнта - найменш розроблена область токсикології.
Биотрансформация в певній мірі обумовлює біологічну резистентність деяких тварин до зоотоксінамі. Останнім часом в крові деяких гризунів були виявлені білкові фактори, инактивирующие геморрагическое дію зміїних отрут.

При виділенні зоотоксінов з організму основну тяжкість на себе беруть нирки - звідси і широка поширеність нефритом при отруєнні зоотоксінамі. Частково зоотоксіни можуть виводитися і з іншими речовинами, наприклад з молоком матері-годувальниці.


2.3. Фармакодинамика

Фармакодинамика зоотоксінов вивчає найбільш типові ефекти цих речовин, локалізацію та механізм дії. Дія зоотоксінов може носити місцевий і резорбтивних (поглинаючий) характер. І в тому і в іншому випадку зоотоксіни мають пряме і рефлекторне вплив. Дія зоотоксінов розвивається в місці його первинного впливу називається місцевим. Залежно від хімічної природи отрут місцеву дію може бути сильним
(отрути кишковопорожнинних, гадюк, гремучников, жалоносних комах); у важких випадках призводять до некрозу (омертвіння) ураженої тканини. В інших випадках превалюють загальні симптоми отруєння, що розвиваються після всмоктування отрути з первинного депо (отрути елапід, каракуртів). Потрібно зауважити, що істинно місцеву дію, як правило, не спостерігаються, так як певна кількість токсинів всмоктується і надає резорбтивний ефект. Швидкість прояви резорбтивного ефекту залежить від шляхів введення токсинів та їх здатності проникати через біологічні бар'єри.

Важливе значення у формуванні інтегральної картини отруєння зоотоксінамі має і їх рефлекторна дія, пов'язане з впливом на екстерорецепції або інтерорецептори і з відповідною зміною функціонального стану нервових центрів або ефекторних органів.

При вивченні дії зоотоксінов на організмовому, органному, клітинному і молекулярному рівні в першу чергу виявляють біологічний субстрат, на який спрямована дія того чи іншого токсину. Іншими словами - виявлення рецепторів зоотоксінов в складних биосистемах, що дозволяє не тільки зрозуміти патогенез отруєння, але і використовувати зоотоксіни для виділення і характеристики цих рецепторних структур.
Прикладами такого використання зоотоксінов може служити характеристика холінорецептор за допомогою нейротоксинов зміїних отрут і компонентів натрієвих каналів нервових мембран з використанням токсинів амфібій, риб і скорпіонів. У разі, коли ефект зоотоксінов на рецептори аналогічний фізіологічного, кажуть про дію токсинів як агоністів. Ця дія може бути стимулюючим або гнітючим дану фізіологічну функцію.
Часто зоотоксіни виступають в ролі антагоністів ендогенних фізіологічних регуляторів, викликаючи порушення діяльності системи, органу або всього організму. Висока специфічність дії зоотоксінов визначає в багатьох випадках конкурентний характер їх антагонізму по відношенню до ендогенних речовинам (наприклад, до медіаторів).

Оборотний або необоротний характер дії токсину залежить від зв'язку ліганд - рецептор, яка може бути міцною (ковалентного) або менш міцною (електростатичної, гидрофобной і ін.). Важливою характеристикою зоотоксінов є вибірковість їх дії, т. Е. Здатність пошкоджувати певні клітини-мішені, не зачіпаючи інші, навіть якщо обидва види клітин знаходяться в безпосередньому контакті. В основі вибірковості лежить спорідненість токсину до рецептора. Спорідненість токсину до даного типу рецепторів визначається структурно-просторовою організацією молекули і її активних функціональних угруповань, що забезпечують впізнавання рецептора і зв'язування з його активним центром. У простому випадку, коли одна молекула токсину [T] з'єднується з одним рецептором [P] (при надлишку токсину), освіта комплексу "токсин-рецептор" [TP] описується рівнянням

[T] + [ P] [TP], де

k 1 - константа швидкості утворення комплексу [TP] k-1 - константа швидкості дисоціації цього комплексу

Відношення констант прямої та зворотної реакції : k 1 / k-1 = КС називають константою спорідненості, а зворотну їй величину - константою дисоціації КД. Чисельно КД дорівнює концентрації речовини, що дає 50% ефекту, і може бути знайдена за графіком залежності доза - ефект. Причому чим менше значення КД, тим вище спорідненість токсину до даного рецептора (КД - аналогічна константі

Сторінки: 1 2