Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с Андромедотоксина )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Грейанотоксины - это группа тесно связанных нейротоксинов, названных в честь Leucothoe grayana , растения, произрастающего в Японии, первоначально названного в честь американского ботаника 19 века Асы Грей . [1] Грейанотоксин I (грейанотаксан-3,5,6,10,14,16-гексол 14-ацетат) также известен как андромедотоксин , ацетиландромедол , родотоксин и азеботоксин . [2] Грейанотоксины производятся видами рододендронов и другими растениями семейства вересковых . Мед из нектара, содержащий пыльцу.из этих растений также содержит грейанотоксины и обычно называют безумным медом . [3] Употребление растения или любых его вторичных продуктов, включая бешеный мед, может вызвать редкую ядовитую реакцию, называемую отравлением грейанотоксином, бешеной медовой болезнью, отравлением медом или отравлением рододендроном. [3] [4] Чаще всего его производят и употребляют в регионах Непала и Турции в качестве рекреационного наркотика и в качестве средства народной медицины. [5]

Происхождение [ править ]

Rhododendron luteum

Грейанотоксины продуцируются растениями семейства Ericaceae , в частности, представителями родов Rhododendron , Pieris , Agarista и Kalmia . [3] Один только род Rhododendron включает более 750 видов, которые растут по всему миру в некоторых частях Европы, Северной Америки, Японии, Непала и Турции. Они могут расти на разных высотах от уровня моря до более чем трех километров над уровнем моря. Хотя многие из этих видов содержат грейанотоксины, лишь некоторые из них содержат значительные количества. Виды с высокими концентрациями грейанотоксинов, такие как R. ponticum , R. flavum и R. luteum.чаще всего встречаются в Непале и регионах Турции, граничащих с Черным морем . [5]

Рододендрон понтический

Почти все части рододендронов, продуцирующих грейанотоксин, содержат эту молекулу, включая стебель, листья, цветок, пыльцу и нектар . Грейанотоксины также можно найти во вторичных растительных продуктах, таких как мед, чай лабрадора , сигареты и лекарственные травы. [3]

Химическая структура [ править ]

ГрейанотоксинR 1R 2R 3
Грейанотоксин IОЙCH 3Ac
Грейанотоксин IICH 2ЧАС
Грейанотоксин IIIОЙCH 3ЧАС
Грейанотоксин IVCH 2Ac

Грейанотоксины - это низкомолекулярные гидрофобные соединения. [6] Они структурно характеризуются как полигидроксилированные циклические дитерпены . Базовая структура представляет собой кольцевую систему 5/7/6/5, не содержащую азота . [3] Более 25 изоформ грейанотоксина были идентифицированы от видов Rhododendron [5] , но грейанотоксины I и III считаются основными токсичными изоформами. Различные виды рододендронов содержат несколько различных изоформ грайанотоксина, что способствует различию в токсичности растений. [3]

Механизм действия [ править ]

Напряжение-управляемый натриевый канал с доменами рецепторных сайтов группы II, выделенными красным.

Токсичность андромедотоксина является производной от его способности мешать напряжения натриевых каналов , расположенных в клеточной мембране из нейронов . Каналы Na v 1. x состоят из четырех гомологичных доменов (I-IV), каждый из которых содержит шесть трансмембранных альфа-спиральных сегментов (S1-S6). Грейанотоксин имеет аффинность связывания (IC 50 ) приблизительно 10 мкМ и связывает сайт рецептора группы II, расположенный в сегменте 6 доменов I и IV (IS6 и IVS6). [3] Другие токсины, которые связываются с этой областью, включают алкалоиды вератридин , батрахотоксин иаконитин . [6]

Эксперименты с использованием аксональных мембран кальмаров показывают, что связывание с натриевыми каналами, вероятно, происходит на внутренней поверхности нейрона. [7] Кроме того, грейанотоксин связывается только с активированной конформацией натриевых каналов. Обычно управляемые по напряжению натриевые каналы активируются (открываются) только тогда, когда потенциал клеточной мембраны достигает определенного порогового напряжения. Эта активированная конформация допускает приток ионов натрия, приводящий к деполяризации клетки с последующим запуском потенциала действия . На пике потенциала действия потенциалзависимые натриевые каналы быстро инактивируются и сбрасываются только после того, как клетка реполяризуется до потенциала покоя.. Когда присутствует грейанотоксин, связывание вызывает дальнейшие конформационные изменения, которые предотвращают инактивацию натриевых каналов и приводят к длительной деполяризации. Благодаря своей временной способности активировать каналы и увеличивать проницаемость мембраны для ионов натрия, грейанотоксин классифицируется как обратимый агонист Na v 1. x . [6]

Биологические эффекты [ править ]

Длительная активация натриевых каналов и деполяризация клеток приводят к чрезмерной стимуляции центральной нервной системы . Физические симптомы отравления грейанотоксином появляются после зависящего от дозы латентного периода от нескольких минут до примерно трех часов. Наиболее частые клинические симптомы включают различные сердечно-сосудистые эффекты, тошноту и рвоту, а также изменение сознания. Сердечно-сосудистые эффекты могут включать гипотензию (низкое кровяное давление) и различные нарушения сердечного ритма, такие как синусовая брадикардия (медленный регулярный сердечный ритм), брадиаритмия (медленный нерегулярный сердечный ритм) и частичная или полная атриовентрикулярная блокада . [3] [8]

Другие ранние симптомы могут включать диплопию и нечеткость зрения, головокружение, гиперсаливацию , потливость, слабость и парестезию в конечностях и вокруг рта. В более высоких дозах симптомы могут включать потерю координации, тяжелую и прогрессирующую мышечную слабость, электрокардиографические изменения, связанные с блокадой ножки пучка Гиса и / или подъемом сегмента ST, наблюдаемыми при угрозе ишемического миокарда, а также узловой ритм или синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта . [9]

Первичным медиатором патофизиологии этого грейанотоксина является парный блуждающий нерв (десятый черепной нерв). [3] Блуждающий нерв является основным компонентом парасимпатической нервной системы (ветвь вегетативной нервной системы ) и иннервирует различные органы, включая легкие, желудок, почки и сердце . В одном исследовании экспериментальное введение грейанотоксина крысам, подвергшимся двусторонней ваготомии, не привело к возникновению брадикардии , распространенного симптома отравления грейанотоксином, что подтверждает роль стимуляции блуждающего нерва. [10] Стимуляция блуждающего нерва миокарда , в частности, опосредуется M 2.-подтип мускариновых рецепторов ацетилхолина (mAChR). [11] В тяжелых случаях отравления грейанотоксином атропин (неспецифический «антагонист mAChR» или антагонист мускариновых рецепторов ) может использоваться для лечения брадикардии и других нарушений сердечного ритма. Помимо коррекции нарушений ритма, введение жидкости и вазопрессоров также может помочь в лечении гипотонии и смягчить другие симптомы. [12]

Пациенты, подвергшиеся воздействию низких доз грейанотоксина, обычно выздоравливают в течение нескольких часов. В более тяжелых случаях симптомы могут сохраняться в течение 24 часов или дольше и могут потребовать лечения (как описано выше). Несмотря на риск сердечных заболеваний, отравление грейанотоксином редко заканчивается смертельным исходом для человека. [12]

Отравление животных [ править ]

В отличие от человека отравление грейанотоксином может быть смертельным для других животных. [3] Нектар, содержащий грейанотоксин, может убивать медоносных пчел, хотя некоторые, кажется, обладают к нему устойчивостью и могут производить мед из нектара (см. Ниже). По мнению группы исследователей из Великобритании и Ирландии, рабочие шмели не получают вреда и могут быть предпочтительнее в качестве опылителей, поскольку они переносят больше пыльцы. Следовательно, растениям может быть выгодно производить грейанотоксин для опыления шмелями. [13]

Безумное опьянение медом [ править ]

Пчелы, собирающие пыльцу и нектар с растений, содержащих грейанотоксины, часто производят мед, который также содержит грейанотоксины. [3] [8] Этот так называемый «бешеный мед» является наиболее частой причиной отравления грейанотоксином у людей. Мелкие производители бешеного меда обычно собирают мед на небольшой площади или в одном улье , чтобы произвести конечный продукт, содержащий значительную концентрацию грейанотоксина. Напротив, при крупномасштабном производстве меда часто смешивают мед, собранный из разных мест, что снижает концентрацию любого зараженного меда. [8]

Безумный мед сознательно производится в некоторых регионах мира, в первую очередь в Непале и черноморском регионе Турции . В Непале этот тип меда используется людьми гурунга как из-за его предполагаемых галлюциногенных свойств, так и из-за предполагаемых лечебных свойств. [14] В Турции безумный мед, известный как гастроном, также используется в качестве лечебного средства и в народной медицине. Чаще всего его делают из нектара Rhododendron luteum и Rhododendron ponticum в Кавказском регионе . [15]В восемнадцатом веке этот мед экспортировали в Европу для добавления в алкогольные напитки, чтобы придать им дополнительную силу. В наше время он потребляется на местном уровне и экспортируется в Северную Америку, Европу и Азию. [8] [16] [17]

В дополнение к различным видам рододендронов , бешеный мед также может быть получен из нескольких других растений, содержащих грейанотоксин. Мед, произведенный из нектара Andromeda polifolia, содержит достаточно высокий уровень грейанотоксина, чтобы вызвать полный паралич тела и потенциально смертельные затруднения дыхания из-за паралича диафрагмы . [8] [18] Мед, полученный из ложки и родственных ей видов, таких как овечий лавр, также может вызывать болезни. [8] Мед из Lestrimelitta limao также оказывает парализующий эффект, наблюдаемый в меде A. polifolia.а также токсичен для человека. [19]

Лекарственное использование [ править ]

Хотя бешеный мед используется в традиционной медицине Турции [3], большинство случаев отравления грейанотоксинами происходит у мужчин среднего возраста, которые используют мед для предполагаемого сексуального улучшения. [20]

Историческое использование [ править ]

Опьяняющее действие бешеного меда известно уже тысячи лет. Неудивительно, что было много известных случаев опьянения человека, вызванного его употреблением. Ксенофонт , Аристотель , Страбон , Плиний Старший [16] [21] и Колумелла - все документально подтверждают результаты употребления в пищу этого «сводящего с ума» меда, который, как полагают, был получен из пыльцы и нектара Rhododendron luteum и Rhododendron ponticum . [22] По словам Ксенофонта Анабасиса, вторгшаяся греческая армия была случайно отравлена, когда собирала и ела местный малоазиатский мед, но все они быстро поправились без смертельных исходов. [23] Услышав об этом инциденте и осознав, что иностранные захватчики не будут знать об опасностях местного меда, царь Митридат позже использовал мед как преднамеренный яд, когда армия Помпея напала на Гептакометес в Малой Азии в 69 г. до н.э. [24] Римские солдаты впали в бред и почувствовали тошноту после того, как их обманом заставили съесть ядовитый мед, после чего армия Митридата напала. [25] [26] [27]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Сеннинг A (2007). Словарь химиоэтимологии Эльзевьера . Амстердам: Эльзевир. п. 170. ISBN 978-0-444-52239-9.
  2. ^ The Merck Index (10-е изд.). Рэуэй, Нью-Джерси: Мерк. 1983. С.  652–653 .
  3. ^ a b c d e f g h i j k l Янсен С.А., Клеерекупер И., Хофман З.Л., Каппен И.Ф., Стары-Вайнцингер А., ван дер Хейден М.А. (сентябрь 2012 г.). «Отравление грейанотоксином:« бешеная медовая болезнь »и не только» . Сердечно-сосудистая токсикология . 12 (3): 208–15. DOI : 10.1007 / s12012-012-9162-2 . PMC 3404272 . PMID 22528814 .  
  4. ^ Demircan A, Keleş A, Bildik F, G Aygencel, Доган NO, Гомес HF (декабрь 2009). «Безумный медовый секс: лечебные злоключения от древнего биологического оружия». Летопись неотложной медицины . 54 (6): 824–9. DOI : 10.1016 / j.annemergmed.2009.06.010 . PMID 19683834 . 
  5. ^ a b c Sahin H (18 апреля 2015 г.). «Обнаружение грейанотоксина-III и антиоксидантная активность мёда». Международный журнал пищевых свойств . 18 (12): 2665–2674. DOI : 10.1080 / 10942912.2014.999866 . S2CID 97859238 . 
  6. ^ a b c Сперелакис Н. (2011). Справочник по клеточной физиологии: Основы биофизики мембран . Elsevier Science & Technology. С. 510–513. ISBN 9780123877383.
  7. ^ Seyama я, Ямада К, Като Р, Т Masutani, Hamada М (февраль 1988). «Грейанотоксин открывает каналы Na изнутри аксональной мембраны кальмара» . Биофизический журнал . 53 (2): 271–4. Bibcode : 1988BpJ .... 53..271S . DOI : 10.1016 / s0006-3495 (88) 83088-1 . PMC 1330147 . PMID 2449919 .  
  8. ^ a b c d e f "Грейанотоксины" . Справочник по патогенным микроорганизмам и природным токсинам пищевого происхождения . FDA США. 2012 . Проверено 7 августа 2015 года .
  9. ^ Sayin MR, Карабаг T, Dogan С.М., Akpinar I, Айдын M (апрель 2012). «Преходящее повышение сегмента ST и блокада левой ножки пучка Гиса, вызванные отравлением бешеным медом». Wiener Klinische Wochenschrift . 124 (7–8): 278–81. DOI : 10.1007 / s00508-012-0152-у . PMID 22527815 . S2CID 21598407 .  
  10. ^ Онат F, Еген BC, Лоуренс R, Октай A, Октай S (июнь 1991). «Место действия грайанотоксинов в бешеном меде у крыс». Журнал прикладной токсикологии . 11 (3): 199–201. DOI : 10.1002 / jat.2550110308 . PMID 1918794 . S2CID 30333456 .  
  11. ^ Онат ФГ, Йеген до н.э., Лоуренс R, Октай А, Октай S (1991). «Безумное медовое отравление человека и крысы» . Обзоры по гигиене окружающей среды . 9 (1): 3–9. DOI : 10.1515 / reveh.1991.9.1.3 . PMID 1957047 . S2CID 12261007 .  
  12. ^ a b "Bad Bug Book: Справочник по патогенным микроорганизмам пищевого происхождения и природным токсинам" (PDF) . FDA . Проверено 3 мая 2018 .
  13. ↑ Стефани Пейн (25 апреля 2015 г.). «Горько-сладкий нектар: почему некоторые цветы травят пчел» . Новый ученый .
  14. ^ Treza R (2011). «Охотники за галлюциногеном за медом» . topdocumentaryfilms.com . Проверено 20 октября 2015 года .
  15. ↑ Waters J (1 октября 2014 г.). «Шумиха о« безумном меде », горячем меде и медовухе» . Хранитель .
  16. ^ a b Мэр А. «Безумный милый!» . Археология . 46 (6): 32–40.
  17. ^ Уильямс C (2010). Лекарственные растения в Австралии Том 1: Аптека Буша . Розенберг Паблишинг. п. 223. ISBN 978-1877058790.
  18. Перейти ↑ Lensky Y (1997). Продукты пчеловодства: свойства, применение и апитерапия . Springer. ISBN 0-306-45502-1.
  19. ^ Уиттманн D, Радтка R, Цейль J, G Любки, Франк Вт (февраль 1990 г.). «Пчелы-грабители (Lestrimelitta limao) и их химические и визуальные сигналы-хозяева для защиты гнезда с помощью Trigona (Tetragonisca) angustula (Apidae: Meliponinae)». Журнал химической экологии . 16 (2): 631–41. DOI : 10.1007 / bf01021793 . PMID 24263518 . S2CID 34424143 .  
  20. ^ Eroğlu SE, Urgan O, Onur OE, Denizbaşı A, Akoğlu H (сентябрь 2013). «Грайанотоксин (бешеный мед) - постоянное употребление после отравления» . Балканский медицинский журнал . 30 (3): 293–5. DOI : 10,5152 / balkanmedj.2013.8100 . PMC 4115918 . PMID 25207122 .  
  21. ↑ Плиний Старший. «21.45 - Сводящий с ума мед» . Естественная история .
  22. ^ Kelhoffer JA (2005). «Дикий мед» и «Мед» Иоанна Крестителя в древности » . Греческие, римские и византийские исследования . 45 : 59–73.
  23. ↑ Ксенофонт. «4.8.19–21» . В Браунсоне CL (ред.). Анабасис . Персей Хоппер . Отделение классики Университета Тафтса.
  24. ^ Lane RW, Borzelleca JF (2007). «Вред и помощь во времени: история токсикологии» . В Hayes AW (ред.). Принципы и методы токсикологии (5-е изд.). Бока-Ратон: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-8493-3778-9.
  25. ^ Страбон. «12.3.18» . География .
  26. ^ Georghiou GP (1980). «Древнее пчеловодство». В корне, AI (ред.). Азбука и XYZ пчеловодства . Медина, Огайо: AI Root Company. стр.  17 -21.
  27. ^ Амброуз JT (1972). Пчелы и война: сбор урожая в пчеловодстве . С. 343–6.