В концентрации 0 2 нейротоксины. Протокол доктора клингхардта о выведении нейротоксинов

по биохимии

Механизм действия нейротоксинов ядов змей

Введение

химия змеиный яд

Змеиные яды являются уникальной по химическому составу и физиологическому действию группой биологически активных соединений. Токсические и лечебные свойства их известны человечеству с древнейших времен. Долгое время интерес к изучению этих ядовитых продуктов ограничивался потребностями медицинской практики. Большая часть работ была посвящена описанию клинической картины отравления, изысканию методов специфической и неспецифической терапии, а также использованию ядов змей и их препаратов в качестве лечебных средств. Рациональное применение змеиных ядов в медицине невозможно без экспериментального изучения и теоретического обоснования сущности реакций, развивающегося в организме в ответ на введение того или иного яда. Исследование отдельных механизмов действия на организм ядов змей необходимо для создания научно обоснованных методов лечения.

Недостаточная разработка о механизмах отравляющего действия змеиных ядов часто не позволяет врачам быстро и эффективно облегчить состояние пострадавшего. В ряде случаев принимается во внимание только внешняя картина отравления, и клиническая помощь ограничивается симптоматическими средствами без учета специфики действия яда на жизненно важные системы организма.

Следует отметить, что змеиные яды оказывают сильное токсическое воздействие только в летальных и сублетальных дозах. Небольшие дозы никаких клинических проявлений отравления не вызывают и издавна используются практической медициной. Однако терапевтическое применение часто проводится эмпирически без достаточного теоретического обоснования, что влечет за собой ошибки. Не приходится доказывать, что эффективное использование змеиных ядов в клинике должно опираться на глубокие знания их состава и свойств и в первую очередь на экспериментальные исследования, которые должны вскрыть физиологическую природу и механизмы действия этих ядовитых веществ и помочь врачам научно обоснованно применять яды в терапевтических целях. В исследовательских лабораториях резко возрос интерес к зоотоксинам, а в частности к змеиным ядам, в связи с получением из них в чистом виде ряда компонентов, которые обладают высокоспецифичным действием, а определенные биологические структуры.

Цель этой работы осветить современное состояние экспериментального изучения змеиных ядов, вскрыть механизмы патофизиологического воздействия на важнейшие функциональные системы организма.

Состояние химии змеиных ядов.

Получение ядов и его физико-химические свойства.

Наиболее простым способом получения ядовитого секрета у змей является механический массаж ядовитых желез. Сейчас часто вместо механического массажа применяют стимуляцию электрическим током.

Электростимуляция не только является более щадящим методом сбора яда, но и позволяет получать большее его количество. Количества яда, получаемого от одной особи, зависит от размеров тела змеи, ее физиологического состояния, числа повторных взятий яда, а также от ряда условий внешней среды. Необходимо отметить, что содержание змей в неволе отражается не только на количестве получаемого яда, но и на его токсичности. Так у яда кобры понижение токсичности наблюдается уже после полугода содержания в неволе. Яд гюрзы изменяет токсичность только после 2 лет содержания в питомнике. Что касается мелких змей (гадюка, щитомордник, эфа), то содержание их в серпентариях в течение года не отражается на свойствах ядов. Свежедобытый змеиный яд представляет собой слегка опалесцирующую, вязкую, достаточно прозрачную жидкость цвет яда варьирует от светло-желтого до лимонного.

Активная реакция ядов обычно кислая. Водные растворы их нестойки и теряют токсичность через несколько суток. Гораздо более устойчивы к воздействию факторов внешней среды становятся они после высушивания над хлористым кальцием или лиофилизации. Яды довольно термостабильны и в кислой среде выдерживают нагревание до 120 градусов Цельсия без потери активности. Разрушающе действуют на яды химические реагенты: КМnO4, эфир, хлороформ, этанол метиленовый синий. Также воздействуют физические факторы: УФ-облучение, рентгеновские лучи. Химический анализ показывает наличие в змеиных ядах как органических, так и неорганических веществ. По современным представлениям токсическая активность и биологические свойства змеиных ядов связаны с их белковыми компонентами.

Основные этапы изучения химического состава и структуры токсических полипептидов змеиных ядов. Вопросы о химической природе и механизмах действия змеиных ядов привлекали внимание исследователей. В ранних работах токсическое действие связывали с активностью присутствующих в ядах ферментов. В настоящее время общепринятой точкой зрения, согласно которой основные токсические свойства определяется неэнзиматическими полипептидами, наряду с которыми в ядах содержатся мощные ферментные системы, от природы и специфичности действия которых в большинстве случаев зависит своеобразие интегральной картины отравления. Достижения и успехи в области изучения химического состава ядов тесно связаны с развитием и совершенствованием методов фракционирования и очистки сложных смесей высокомолекулярных соединений. До 60-х годов при изучении ядов в основном использовали диализ через полупроницаемые мембраны и электрофоретическое разделение. Развитии методов гельфильтрации, ионообменной хроматографии, ультрацентрифугирования, а также разработка и автоматизация методов анализа первичной структуры макромолекул позволили в сравнительно короткие сроки расшифровать последовательность аминокислотных остатков токсических полипептидах большинства змей.

1.Терминология и классификация токсических полипептидов

химия змеиный яд

До последнего времени существовали терминологические трудности при попытке сравнительного анализа функциональных и структурных особенностей различных неэнзиматических токсических полипептидов змеиных ядов. В основном это касается полипептидов, выделенных из яда змей семейства Elapidae. На первых этапах изучения химического состава ядов подобные трудности были неизбежны и объяснялись недостаточной степенью очистки индивидуальных полипептидов, что в большинстве случаев затрудняло определение специфического характера их действия. В результате различные авторы разные наименования полипептидам, которые оказались чрезвычайно близкими, а подчас идентичными по своей химической структуре и фармакологическим эффектам. В частности, группа кардиотоксинов обозначалась как фактор, деполяризующий скелетную мускулатуру; токсин Y; прямой литический фактор - ПЛФ; кобрамины Аи В; цитотоксины 1и 2.

Одни авторы при выборе названия основывались на патофизиологических эффектах (кардиотоксин, ПЛФ, цитотоксин), другие подчеркивали некоторые химические свойства полипептида, например его основной характер(кобрамин), третьи присваивали фракции цифровое или буквенное обозначение. только в последние годы установлено близкое сходство в химической структуре этих полипептидов. Были получены доказательства, гемолитическая, цитотоксическая, кардиотоксическая и другие виды активности присущи большинству этих токсинов. Поэтому группу основных полипептидов, не обладающих специфической нейротоксической активностью, но эффективно действующих на биологические мембраны, назвали мембранно-активными полипептидами(МАП).

Основываясь на сравнительном анализе первичной структуры и физиологического действия, показавших большое сходство нейротоксических полипептидов между собой, их объединили общим термином - нейротоксин. Таким образом, все выделенные до настоящего времени из яда змей семейства Elapidae токсические полипептиды не обладающие энзиматическими свойствами и по механизму действия разделяются на три группы. К первой группе относятся полипептиды, избирательно и специфически блокирующие холинорецепторы субсинаптической мембраны нервно - мышечного соединения, - постсинаптические нейротоксины(пост-НТ). Вторая группа представлена полипептидами, действующие избирательно на пресинаптические окончания мионевральных синапсов и нарушающими процесс высвобождения ацетилхолина - пресинаптические нейротоксины (пре-НТ).

В третью группу включены полипептиды, активно воздействующие на мембранные структуры клеток, в том числе возбудимых, вызывая их деполяризацию - мембранно-активные полипептиды(МАП).

2. Химия постсинаптических нейротоксинов

Несмотря на то, что по своим фармакологическим свойствам пост - НТ, выделенные из яда кобр, близки, с точки зрения химического строения они могут быть разделены на два типа.

К типу 1 относятся пост - НТ, представляющую собой простую полипептидную цепочку, состоящую из 60-62 остатков аминокислот, имеющих 4 дисульфидных мостика (Рис 1. А) и обладающих основными своиствами, молекулярный вес около 7000 (пост - НТ- 1).

К типу 2 относятся пост - НТ, состоящие из 71-74 остатков аминокислот, имеющие 5 дисульфидных мостика (Рис 1, Б), молекулярный вес около 8000 (пост - НТ-2).

Рис 1. Первичная структура нейротоксина II (А) и нейротоксина I (Б) из яда среднеазиатской кобры

Пост - НТ-1 построены из 15 общих аминокислотных остатков, в их составе, как правило, отсутствует Ала, Мет и Фен. Напротив, а пост - НТ-2 аланин встречается. Интересной особенностью яда среднеазиатской кобры является присутствие в нем нейротоксинов обоих типов. Причем в нейротоксине, содержащем 73 аминокислотных остатка, Арг или Лиз 51, характерные для всех пост - НТ-2 замещены на Глу.

Насыщенность пост - НТ 1 и 2 дисульфидными связями наводит на мысль об их важном функциональном значении в поддержании биологически активной конформации молекулы. Восстановление дисульфидных связей приводит к потере 92% активности пост - НТ-1 и 50% пост - НТ-2. повторное окисление восстанавливает первоначальную активность нейротоксинов. По-видимому, большая устойчивость пост - НТ-2 к химическим воздействиям связано с наличием пятой дисульфидной связи, стабилизирующей участок полипептидной цепи. В тоже время у пост - НТ-1 этот же участок молекулы наиболее удлинен и лишен дисульфидных мостиков. Наличие мостиков обуславливает устойчивость пост - НТ и к термическому воздействию. Так, в кислой среде пост - НТ выдерживают нагревание до 100°С в течение 30 минут без заметной потери активности или обработку 8М мочевиной в течение 24 часов, но инактивируется щелочами.

Расшифровка первичной структуры нейротоксических полипептидов позволила поставить вопрос о локализации и строении активного центра молекулы, вступающего в связь с холиновым рецептором. Изучение строения этих полипептидов указывает на наличие в молекулах нейротоксинов как α так и β-структур. Центральная часть молекулы пост -НТ -1 свободная от дисульфидных связей, может обладать большей α-спирализацией. Кроме того, гидрофильный характер большинства боковых цепей аминокислотных остатков, составляющих последовательность от позиций 24-25 до положения 39-40, может обусловить проекцию этой петли на внешнюю сторону молекулы, поэтому не исключено, что активный центр локализуется в этом участке.

Важное значение имеет анализ местоположения и химическая модификация инвариантных аминокислот, встречающихся в гомологичных нейротоксинах в одних и тех же участках. Эти аминокислоты, сохранившиеся в процессе эволюции в одинаковых участках полипептидной цепи, могут участвовать в организации активного центра или обеспечивать поддержание активной конформации молекулы. Наличие постоянных аминокислот требует наличие инвариантного триплетного генного кода в молекуде ДНК, необходимого для синтеза данной аминокислотной последовательности.

Поскольку мишенью для пост - НТ,так же как и для ацетилхолина, является холинорецептор, то видимо активные участки нейротоксинов должны иметь сходство с четвертичной аммониевой и карбонильной группами ацетилхолина. Было установлено, что свободные аминогруппы, в том числе и N-концевые, не являются облигатными для обеспечения токсической активности. Ацитилирование 6 аминогрупп в нейротоксине из яда таиландской кобры привело к потере 1/3 активности.

Можно было предполагать, что карбонильные группы пептидного состава всегда присутствующие в молекуле пост - НТ могут иметь значение при обеспечении токсичности. Однако они малодоступны в реакции взаимодействия с рецептором. В большей степени отвечают этому требованию боковые группы боковых цепей инвариантных аспарагиновой кислоты и аспарагина. Модификация аспарагиновой кислоты метиловым эфиром глицина приводит к потере активности на 75% от первоначального значения.

Необратимое связывание между пост - НТ и холинорецептором нельзя объяснить только взаимодействием гуанидиновых и карбонильных групп пост - НТ с соответствующими участками рецептора. Их взаимодействие должно носить в основном электростатический характер, однако, комплекс рецептор - токсин не диссоциирует в концентрированных солевых растворах. Вероятно эти две функциональные группы служат «участками узнавания» при первичном контакте пост - НТ и рецептора. Конечное же необратимое связывание обуславливается протеин - протеиновым взаимодействием, включающие уже другие участки пост - НТ и холинорецептора.

3. Химия пресинаптических нейротоксинов

Нейротоксины второй группы,пресинаптические нейротоксины (пре - НТ), редко встречаются в змеиных ядах. Только некоторые из них выделены в очищенном виде и изучены. В семействе Elapidae пресинаптические НТ обнаружении в яде австралийского тайпана - тайпоксин, австралийской тигровой змеи - нотексин, и в яде крайта - β-бунгаротоксин. Кротоксин - нейротоксин яда гремучих змей обладает преимущественным пресинаптическим действием на нервно - мышечные соединения у амфибий и постсинаптическим у млекопитающих. в отличие от пост - НТ нейротоксины 2 группы построены из большего числа аминокислотных остатков и соответственно имеют больший молекулярный вес. Кроме того некоторые из них являются комплексом состоящим из субъединиц.

Одним из первых пре - НТ, полученных с помощью зонального электрофореза на крахмальном геле и в дальнейшем очищенных хроматографией на КМ-сефадексе с повторной рехроматографией, был β-бунгаротоксин. Β-бунгаротоксин построен приблизительно из 179 аминокислотных остатков, среди которых преобладают аспарагиновая кислота(22 остатка), глицин (16), лизин (13),аргинин (14),тирозин (13). Наличие 20 остатков цистина указывает, что молекула β-бунгаротоксина стабилизированы по крайней мере 10 сульфидными связями. Молекулярная масса нейротоксина 28500.

Предполагали, что β-бунгаротоксин лишен энзиматических свойств и является гомогенным. Однако установили, что β-бунгаротоксин состоит из двух субьединиц с молекулярным весом 8800 и 12400, изучая влияния β-бунгаротоксина на окислительное фосфолирирование в митохондриях нервных окончаний, пришли к выводу о наличии у токсина фосфолипазной активности.

Нотексин был получен ионообменной хроматографией в градиенте ацетата аммония. Основной нейротоксический компонент нотексина, составляющий 6% сырого неочищенного яда, выделен в виде препарата, содержащего 27% нотексина путем повторного хроматографирования.

4. Действие ядов на передачу нервно-мышечную передачу

Механизм нарушения передачи возбуждения в мионевральном синапсе под влияние змеиных ядов наиболее изучен. Уже первые наблюдения за картиной гибели отравленного животного, в которой доминировали симптомы паралича скелетной и дыхательной мускулатуры, вызвали необходимость изучения этого феномена в строгих лабораторных условиях. Многочисленными опытами на изолированных нервно-мышечных препаратах было показано, что змеиные яды блокируют передачу возбуждения с нерва на мышцу, снижают возбудимость на прямую и непрямую стимуляцию и вызывают деполяризацию нервных и мышечных мембран.

Угнетение нервно-мышечной передачи под действием яда может реализоваться с помощью двух механизмов. Один из них связан с блокирующим действием яда на концевую пластинку. В основе второго лежит деполяризующее действие на возбудимые мембраны. Однако при использовании цельного яда трудно отдифференцировать эти два механизма, так как его деполяризующее действие приводит к блокированию распространяющегося возбуждения в нервных волокнах, а в высоких концентрациях яд вызывает мышечную контрактуру. Яд предупреждает деполяризующее действие ацетилхолина на изолированные мышцы, в то время как ацетилхолинэстеразные соединения снижают его блокирующий эффект.

В опытах кротоксин блокировал мышечное сокращение на непрямую стимуляцию и не оказывал влияния на мембранный потенциал. Однако изучение действия ядов двух разновидностей (с кротамином и без него) сообщили о практически необратимом блокирующем действии на нервно мышечную передачу у кошек и крыс яда без кротамина, причем как на мышечные мембраны, так и на специфические рецепторы постсинаптической мембраны. Нервно-мышечный блок под влиянием яда, содержащего кротамин, достигался путем деполяризации мышечных мембран. Яд гадюковых также способен нарушать нервно-мышечную передачу, вызывая периферический паралич, обусловленный необратимой блокадой специфических ацетилхолиновых рецепторов. Он угнетает также электрическую активность мышечных волокон. Иммунохимический анализ показал наличие в яде белковой фракции, сходной с постсинаптическим α-токсином из яда черношейной кобры.

В институте биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина <#"justify">5. Постсинаптические нейротоксины (пост - НТ)

В отличие от цельного яда кобры пост - НТ избирательно блокируют передачу возбуждения в нервно-мышечном соединении, не оказывая влияния на электрические свойства нерва и мышцы. Инкубация в течение часа изолированных нервно-мышечных препаратов в растворе, содержащем пост - НТ в концентрации около 1 мкг/мл, приводит к прогрессивному уменьшению амплитуды потенциала концевой пластинки - ПКП. Угнетающий эффект возрастает при увеличении частоты стимуляции, одновременно уменьшается амплитуда ПКП без существенных изменений их частоты. Даже в высоких концентрациях пост - НТ не оказывали влияния на потенциалы покоя и мышцы и моторных терминалей.

Наибольшей чувствительностью к действию пост - НТ обладают холинорецепторные мембраны скелетной мускулатуры позвоночных животных. В то же время соматическая мускулатура морских моллюсков и сердце миноги устойчивы к действию нейротоксинов кобры. Видовые различия в чувствительности холинорецепторов на разнообразных представителях позвоночных (лягушки, цыплята, котята, крысы). Было высказано предположение, что пост - НТ не являются прямыми конкурентами ацетилхолина за активный центр холинорецептора.

6. Пресинаптические нейротоксины (пре - НТ)

Нейротоксины с пресинаптическим характером действия избирательно поражают механизм высвобождения ацетилхолина, не влияя на чувствительность к медиатору постсинаптических структур. Обработка изолированного нервно-мышечного препарата β-бунгаротоксином после начального периода увеличения частоты приводит к полному устранению ПКП. Скорость наступления угнетающего эффекта зависит как от концентрации пре - НТ, так и от частоты стимуляции. Также была установлена зависимость времени наступления блока нервно-мышечной передачи от температуры окружающей среды. Так, тайпоксин (1мкг/мл) при температуре 37 °С вызывал угнетение препарата в течение часа, при снижении температуры до 28 °С проводимость сохранялась до 4 часов инкубации. Пре - НТ не снижают ответ изолированных мышц на экзогенный ацетилхолин и не влияют на проведения возбуждения по нервным терминалям. Другие доказательства избирательного пресинаптического характера действия β-бунгаротоксина были получены на лишенной нервных окончаний культуре тканей, полученных из миобластов 10 дневных эмбрионов цыпленка. Предварительная инкубация α-бунгаротоксином полностью устраняла деполяризацию вызванную последующим введением в среду ацетилхолина. В этих условиях β-бунгаротоксин оказался не эффективным. На поздних стадиях действия β-бунгаротоксина наблюдается разрушение везикул с ацетилхолином вплоть до полного их исчезновения. Отмечается также и вакуолизация митохондрий моторных нервных терминалей.

Действие β-бунгаротоксина сходно с действием токсины ботулизма, также поражающего механизм высвобождения ацетилхолина из нервных окончаний. Однако имеются и различия: токсин ботулизма не вызывает начального увеличения ПКП; в отличие от токсина ботулизма β-бунгаротоксин взаимодействует только с холинэргическими окончаниями; при действии токсина ботулизма не замечены изменения в пресинаптической области.

На синаптосомах из мозга крысы выявлена способность β-бунгаротоксина снижать накопление ГАМК, серотонина, норадреналина и холина. Поскольку β-бунгаротоксин в основном вытесняет уже накопленные нейромедиаторы, можно предположить, что его действие связано с поражение процесса хранения, а не транспорта медиаторов.

Заключение

Механизм действия змеиных ядов еще окончательно не расшифрован учеными. Но прозрачная капелька яда, попав в кровь, разносится ею по всему организму и в определенной дозе оказывает благоприятный эффект на организм больного. Установлено, что небольшие количества яда кобры обладают болеутоляющим действием и могут даже использоваться как заменитель морфия у больных, страдающих злокачественными новообразованиями. При этом в отличие от морфия змеиный яд действует более длительно и, что самое главное, не вызывает привыкания. Кроме того, созданы препараты на основе яда кобры, улучшающие общее состояние больных, страдающих бронхиальной астмой, эпилепсией, стенокардией.

Потребность в змеином яде возрастает из года в год и змеепитомники, созданные в ряде районов нашей страны, пока еще не могут удовлетворить эту потребность. Поэтому назрела необходимость охранять ядовитых змей в природных условиях, а также добиваться их размножения в неволе.

Следует помнить, что в руках неопытных людей змеиный яд становится не союзником в борьбе за сохранение здоровья, а опасным врагом и может вызвать тяжелые отравления. О необходимости правильно подбирать дозу лечебного вещества говорил еще Теофраст Парацельс, утверждая, что «...все есть яд, ничто не лишено ядовитости, и все есть лекарство. Одна только доза делает вещество ядом или лекарством». Это изречение знаменитого ученого не потеряло своего смысла и в наши дни и, пользуясь ядами змей, больные обязаны строго соблюдать предписания лечащего врача.

Яды змей, как известно, опасны для многих видов млекопитающих. Но среди более низко организованных животных, особенно среди насекомых, известны виды, не восприимчивые к действию змеиного яда, что позволяет использовать их в качестве противоядий.

Подводя итог рассмотрению круга вопросов, охватывающих особенности химического строения и механизмов действия ядов, нельзя не упомянуть что Природа - этот искуснейший экспериментатор - дала в руки исследователей уникальные инструменты для изучения фундаментальных вопросов строения и функционирования живой клетки.

Зоотоксины - прекрасные модели для молекулярной биологии, позволяющие решать вопросы взаимосвязи структуры и функции в биомолекулах.

Список литературы

1. Орлов Б.Н « Ядовитые животные и растения СССР». М.: Высшая школа, 1990г. - 272 с.

Г.И. Оксендендлер «Яды и противоядия» Л.: Наука, 1982. - 192 с

Е. Дунаев, И. Кауров «Рептилии. Амфибии». М.: Астрель, 2010г. - 180с.

Б.С Туниев, Н.Л. Орлов «Змеи Кавказа». М.: Товарищество научных изданий КМК, 2009. - 223с.

Www.floranimal.ru

Http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed

Нейротоксинами являются ботулотоксин, понератоксин, тетродотоксин, батрахотоксин, компоненты ядов пчёл, скорпионов, змей, саламандр.

Мощные нейротоксины, такие как батрахотоксин, воздействуют на нервную систему деполяризацией нервов и мышечных волокон, увеличивая проницаемость клеточной мембраны для ионов натрия.

Многие яды и токсины, используемые организмами для защиты от позвоночных, являются нейротоксинами. Наиболее частый эффект - паралич, наступающий очень быстро. Некоторыми животными нейротоксины используются при охоте, так как парализованная жертва становится удобной добычей.

Источники нейротоксинов

Внешние

Нейротоксины, поступившие из внешней среды, относятся к экзогенным . Могут представлять собой газы (например, монооксид углерода , БОВ), металлы (ртуть и др.), жидкости и твердые вещества.

Действие экзогенных нейротоксинов после проникновения в организм сильно зависит от их дозы.

Внутренние

Нейротоксичностью могут обладать вещества, производимые внутри организма. Они называются эндогенными нейротоксинами . Примером может служить нейромедиатор глутаминат , который токсичен при большой концентрации и приводит к апоптозу .

Классификация и примеры

Ингибиторы каналов

Нервно-паралитические ОВ

• Алкильные производные метилфторфосфоновой кислоты: зарин , зоман , циклозарин , этилзарин .

• Холинтиофосфонаты и холинфосфонаты: V-газы .

• Прочие подобные соединения: , табун .

Нейротоксичные препараты

См. также

• Бородавчатка - рыба, выделяющая нейротоксин
• Никотин - нейротоксин, особенно сильно действующий на насекомых
• Тератогенез (механизм возникновения аномалий развития)

Напишите отзыв о статье "Нейротоксин"

Примечания

1. Хотя токсинами являются только вещества биологического происхождения, термин Нейротоксин применяется и к синтетическим ядам. «Natural and synthetic neurotoxins», 1993, ISBN 978-0-12-329870-6, sect. «Preface», quote: «Neurotoxins are toxic substances with selective actions on the nervous system. By definition, toxins are of natural origin, but the term "neurotoxin" has been widely applied to some synthetic chemicals that act selectively on neurones»
2. Kuch U, Molles BE, Omori-Satoh T, Chanhome L, Samejima Y, Mebs D (September 2003). «». Toxicon 42 (4): 381–90. DOI :. PMID 14505938.
3. . Проверено 15 октября 2008. .
4. Moser, Andreas. . - Boston: Birkhäuser, 1998. - ISBN 0-8176-3993-4.
5. Turner J. J. , Parrott A. C. (англ.) // Neuropsychobiology. - 2000. - Vol. 42, no. 1 . - P. 42-48. - DOI : [Ошибка: Неверный DOI! ] . - PMID 10867555.
6. Steinkellner T. , Freissmuth M. , Sitte H. H. , Montgomery T. (англ.) // Biological chemistry. - 2011. - Vol. 392, no. 1-2 . - P. 103-115. - DOI :. - PMID 21194370.
7. Abreu-Villaça Y. , Seidler F. J. , Tate C. A. , Slotkin T. A. (англ.) // Brain research. - 2003. - Vol. 979, no. 1-2 . - P. 114-128. - PMID 12850578.
8. Pedraza C. , García F. B. , Navarro J. F. (англ.) // The international journal of neuropsychopharmacology / official scientific journal of the Collegium Internationale Neuropsychopharmacologicum (CINP). - 2009. - Vol. 12, no. 9 . - P. 1165-1177. - DOI :. - PMID 19288974.

Просмотр этого шаблона Фундаментальная наука Клиническая нейронаука Когнитивная нейробиология Прочие области

Отрывок, характеризующий Нейротоксин

Спустя шесть месяцев после смерти моего дедушки случилось событие, которое, по моему понятию, заслуживает особого упоминания. Была зимняя ночь (а зимы в то время в Литве были очень холодные!). Я только что легла спать, как вдруг почувствовала странный и очень мягкий «призыв». Как будто кто-то звал меня откуда-то издалека. Я встала и подошла к окну. Ночь была очень тихая, ясная и спокойная. Глубокий снежный покров блистал и переливался холодными искрами по всему спящему саду, как будто отблеск множества звёзд спокойно ткал на нём свою сверкающую серебряную паутину. Было так тихо, как будто мир застыл в каком-то странном летаргическом сне…
Вдруг прямо перед моим окном я увидела светящуюся фигуру женщины. Она была очень высокой, выше трёх метров, абсолютно прозрачной и сверкала, как будто была соткана из миллиардов звёзд. Я почувствовала странное тепло, исходящее от неё, которое обволакивало и как бы звало куда-то. Незнакомка взмахнула рукой, приглашая следовать за ней. И я пошла. Окна в моей комнате были очень большими и низкими, нестандартными по нормальным меркам. Внизу они доходили почти до земли, так что я могла свободно в любое время вылезти наружу. Я последовала за своей гостьей не испытывая ни малейшего страха. И что было очень странно – абсолютно не чувствовала холода, хотя на улице в тот момент было градусов двадцать ниже нуля, а я была только в моей детской ночной рубашонке.
Женщина (если её можно так назвать) опять взмахнула рукой, как бы приглашая следовать за собой. Меня очень удивило, что нормальная «лунная дорога» вдруг, изменив своё направление, «последовала» за незнакомкой, как бы создавая светящуюся тропинку. И я поняла, что должна идти именно туда. Так я проследовала за моей гостьей до самого леса. Везде была такая же щемящая, застывшая тишина. Всё вокруг сверкало и переливалось в молчаливом сиянии лунного света. Весь мир как будто замер в ожидании того, что должно было вот-вот произойти. Прозрачная фигура двигалась дальше, а я, как завороженная, следовала за ней. Всё так же не появлялось чувство холода, хотя, как я потом поняла, я всё это время шла босиком. И что также было весьма странным, мои ступни не проваливались в снег, а как будто плыли по поверхности, не оставляя на снегу никаких следов...
Наконец мы подошли к небольшой круглой поляне. И там… освещённые луной, по кругу стояли необыкновенно высокие, сверкающие фигуры. Они были очень похожи на людей, только абсолютно прозрачные и невесомые, как и моя необычная гостья. Все они были в длинных развевающихся одеждах, похожих на белые мерцающие плащи. Четверо фигур были мужскими, с абсолютно белыми (возможно седыми), очень длинными волосами, перехваченными ярко светящимися обручами на лбу. И две фигуры женские, которые были очень похожими на мою гостью, с такими же длинными волосами и огромным сверкающим кристаллом в середине лба. От них исходило то же самое успокаивающее тепло и я каким-то образом понимала, что со мной ничего плохого не может произойти.

Я не помню, как очутилась в центре этого круга. Помню только, как вдруг от всех этих фигур пошли ярко светящиеся зелёные лучи и соединились прямо на мне, в районе, где должно было быть моё сердце. Всё моё тело начало тихо «звучать»… (не знаю как можно было бы точнее определить моё тогдашнее состояние, потому что это было именно ощущение звука внутри). Звук становился всё сильнее и сильнее, моё тело стало невесомым и я повисла над землёй так же, как эти шестеро фигур. Зелёный свет стал нестерпимо ярким, полностью заполняя всё моё тело. Появилось ощущение невероятной лёгкости, будто я вот-вот собиралась взлететь. Вдруг в голове вспыхнула ослепительная радуга, как будто открылась дверь и я увидела какой-то совершенно незнакомый мир. Ощущение было очень странным – как будто я знала этот мир очень давно и в то же время, не знала его никогда.

>>>> Чем опасны нейротоксические воздействия?

Чем опасны нейротоксические воздействия?

Ряд веществ может оказывать пагубное действие на нервные волокна, и такие вещества называют нейротоксинами, а результаты их действия – нейротоксическими расстройствами. Нейротоксины могут вызывать острые реакции или действовать отсрочено, превращая токсическое воздействие в хронический процесс.

В роли нейротоксинов могут выступать химические реагенты, анестетики, антисептики, моющие средства, пестициды, инсектициды, пары металлов, лекарственные средства с нейротоксичным побочным эффектом. Нейротоксическое действие может начаться при случайном попадании в систему дыхания, в кровь компонентов данных веществ и при превышении их допустимой концентрации в крови.

Нейротоксическое воздействие веществ на организм проявляется в ряде признаков:

• Головные боли,
• Головокружения,
• Чувство дурноты,
• Слабость мышц конечностей,
• Нарушения равновесия,
• Чувство онемения тканей,
• Нарушения чувствительности тканей,
• Замедление или нарушения рефлексов,
• Нарушения сердечной деятельности (аритмии , тахикардия),
• Нарушения зрения,
• Нарушения дыхания,
• Боли, сходные с корешковым синдромом ,
• Нарушения двигательной активности,
• Задержка мочеиспускания или недержание мочи,
• Спутанность сознания.

Нейротоксические расстройства могут иметь обратимый характер и исчезать при прекращении действия нейротоксина, но могут и привести к необратимым повреждениям в организме.

Нейротоксическому воздействию можно подвергнуться:

• на производстве химических веществ, долгое время находясь во вредной атмосфере,
• при работах с удобрениями и инсектицидами в сельском хозяйстве и на частных дачных участках,
• при проведении дезинфекций помещений, находясь в атмосфере, наполненной парами концентрированного дезинфектанта,
• при ремонтных и строительных работах с лако–красочными средствами, клеями, растворителями в плохо проветриваемых помещениях,
• находясь вблизи зоны горения с высокой концентрацией угарного газа,
• Находясь в зоне химической техногенной катастрофы (аварийные выбросы).

Нейротоксические расстройства могут со временем трансформироваться в заболевания нервной системы и опорно – двигательного аппарата: миопатии , болезнь Паркинсона, снижение или потерю зрения, нарушение работы вестибулярного аппарата , умственную деградацию, тики, тремор.

Лечение нейротоксических расстройств построено на проведении дезинтоксикационных мероприятий по выведению из организма токсических веществ и снижению их концентрации в тканях, восстановлению водно – электролитного баланса, очистке крови от токсинов путем гемосорбции . При нейротоксикозе проводят симптоматическую терапию (противосудорожными препаратами, миорелаксантами, противовоспалительными препаратами, противоаллергическими препаратами) по устранению нарушений, появившихся в результате токсического воздействия. Приоритетное направление при лечении нейротоксических расстройств приобретает восстановление дыхательной активности, гемодинамики, предотвращение отека мозга. Далее проводится мониторинг пострадавших органов, назначается соответствующее лечение и восстанавливается двигательная активность.

Как показывают исследования, аутизм и другие нервные расстройства на сегодняшний момент диагностируются все чаще. Причиной тому могут быть не только наследственные генетические заболевания, но и опасные химикаты. В частности, одни только органофосфаты, используемые в сельском хозяйстве, серьезно влияют на состояние центральной нервной системы.

И недавно, эксперты определили 10 химических веществ, так называемых нейротоксинов, содержащихся как в окружающей среде, так и в бытовых предметах, мебели и одежде. По мнению ученых, именно эти вещества являются причиной развития заболеваний, поражающих нервную систему. Большинство из них уже сильно ограничено в использовании, но некоторые из них по-прежнему представляют большую опасность.

Хлорпирифос

Распространенный в прошлом химикат, входящий в группу фосфорорганических пестицидов, используемый для уничтожения вредителей. На сегодняшний момент хлорпирифос классифицируется как высокотоксичное соединение, опасное для птиц и пресноводных рыб, и умеренно токсичное для млекопитающих. Несмотря на это, оно по-прежнему широко используется в выращивании непродовольственных культур и для обработки изделий из древесины.

Метилртуть

Метилруть – опасный нейротоксин, влияющий на механизмы наследственности у человека. Она вызывает в клетках аномальные митозы (К-митозы), а также наносит повреждения хромосомам, причем ее воздействие в 1000 раз превышает эффект от колхицина. Ученые считают возможным тот факт, что метилруть может вызывать врожденные уродства и психические дефекты.

Полихлорированные бифенилы

Или ПХБ, входят в группу химических веществ, определяемых как стойкие органические загрязнители. Они попадают в организм через легкие, желудочно-кишечный тракт с пищей или кожу, и откладываются в жирах. Классифицируется ПХБ как вероятный канцероген человека. Кроме того, они вызывают заболевания печени, нарушают репродуктивную функцию и разрушают эндокринную систему.

Этанол

Как оказалось, этанол не является экологически безопасной альтернативой бензину. Судя по данным ученых из Стэнфордского университета, автомобили на смеси этанола и бензина способствуют повышению в атмосфере уровня двух канцерогенов – формальдегида и ацетальдегида. Кроме того, при использовании этанола в качестве топлива вырастет уровень атмосферного озона, который даже при малых концентрациях приводит ко всевозможным заболеваниям легких.

Свинец

Проникая в организм, свинец попадает в кровоток, и частично выводится естественным путем, частично откладывается в различных системах организма. При значительной степени интоксикации развиваются нарушения функционального состояния почек, головного мозга, нервной системы. Отравление органическими соединениями свинца приводит к нервным расстройствам – бессоннице и истерическому состоянию.

Мышьяк

В промышленности мышьяк используется для производства удобрений, химической обработки древесины и в изготовлении полупроводников. В организм человека мышьяк попадает в виде пыли и через желудочно-кишечный тракт. При длительном контакте с мышьяком могут образоваться злокачественные опухоли, кроме того нарушается обмен веществ и функции центральной и периферической нервной системы.

Марганец

Прежде всего, марганец попадает в человеческий организм через дыхательные пути. Крупные частицы, отторгнутые дыхательными путями, могут быть проглочены вместе со слюной. Избыточное количество марганца накапливается в печени, почках, железах внутренней секреции и костях. Интоксикация на протяжении нескольких лет приводит к нарушению в работе центральной нервной системы и развитию болезни Паркинсона. Кроме того, избыток марганца приводит к заболеваниям костей, возрастает риск переломов.

Фтор

Несмотря на то, что фториды широко используются в гигиене ротовой полости в борьбе с бактериальными заболеваниями зубов, они могут вызвать множество негативных эффектов. Потребление воды с содержанием фтора в концентрации одна часть на миллион вызывают изменения в мозговой ткани аналогичные болезни Альцгеймера. Самое парадоксальное: переизбыток фтора разрушительно влияет на сами зубы, вызывая флюороз.

Тетрахлорэтилен

Или перхлорэтилен является превосходным растворителем и применяется в текстильной промышленности и для обезжиривания металлов. При контакте с открытым пламенем и нагретыми поверхностями разлагается с образованием токсичных паров. При длительном контакте тетрахлорэтилен оказывает токсическое воздействие на ЦНС, печень и почки. Известен ряд острых, приводящих к смерти, отравлений.

Толуол

В химической промышленности используется для изготовления бензола, бензойной кислоты и входит в состав многих растворителей. Пары толуола проникают в организм человека через дыхательные пути и кожный покров. Интоксикация вызывает нарушения развития организма, снижает способности к обучению, поражает нервную систему и снижает иммунитет.

Что такое нейротоксины? Это вещества, которые препятствуют электрической активности нервов, что препятствует их нормальной работе.

Как нейротоксины разрушают нервные клетки?

Нейротоксины — это вещества, которые взаимодействуют с нервными клетками, чрезмерно стимулируя их или прерывая процесс общения между ними. Это вредные процессы для нервных клеток, которые влияют на их химические процессы. Исследования ясно показывают, что нейротоксины уменьшают жизнь нервных клеток. Эти токсины связаны с различными нарушениями мозга и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, хорея Хантингтона и болезнь Паркинсона.

За последние несколько десятилетий нейротоксины значительно распространились. Многие из них используют в пищу, которую мы едим, и воде, которую мы пьем. Наиболее широко используются нейротоксины в фаст фуде, консервациях, также часто используются в детской смеси.

Нейротоксины в пищевых продуктах

Если у вас есть ребенок или малыши, вы должны обратить особое внимание на 10 наиболее распространенных нейротоксинов, перечисленных ниже. Дети наиболее уязвимы к нейротоксинам, поскольку их организм все еще развивается. Обработанные продукты, такие как чипсы, конфеты и шоколад, часто содержат нейротоксины. Если вы столкнулись с пищей, содержащей любой из нейротоксинов, перечисленных ниже, вы должны избегать ее употребления.

Аспартам (он же Equal, AminoSweet, NutraSweet, Spoonful) — чаще всего используется в пищевых продуктах, не содержащих сахара. Особенно в жевательных резинах и напитках без сахара. Большинство аспартама получают из отходов генетически модифицированных бактерий. Исследования показывают, что аспартам может вызывать диабет, мигрень, почечную недостаточность, судороги, слепоту, ожирение, неврологические расстройства, психические заболевания и опухоли головного мозга.

Глутамат натрия (также известный как MSG) — чаще всего используется в чипсах, консервах, детском питании и ряде нездоровых продуктах. Независимые исследователи считают, что глутамат натрия играет важную роль в развитии нейродегенеративных заболеваний головного мозга, в том числе болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона. Доказательства, подтверждающие эту претензию, связаны с тем, что мононенасыщенные грутаны разрушают нейроны, особенно клетки мозга.

Sucralose (также известный как Splenda) — искусственный подсластитель, который используется в продуктах без сахара, особенно напитков. Сукралоза была обнаружена довольно случайно, в то время как исследования были проведены для создания нового инсектицида. Поэтому многие ученые считают, что сукралозу следует рассматривать как инсектицид. Этот токсин определяется многими как химический кузен ДДТ. Сукралоза представляет собой хлорированное соединение, и разложение этого типа соединений в организме высвобождает токсичные химические вещества.

Алюминий — этот металл распространен в питьевой воде и вакцинах. Алюминий очень сильно поглощается телом. Лимонная кислота или цитрат могут значительно увеличить ее абсорбцию. Вакцины являются одной из основных причин интоксикации алюминием, так как алюминий вводится непосредственно в организм.

Ртуть — этот тяжелый металл распространен в рыбных продуктах, вакцинах. Ртуть можно также найти в питьевой воде. Это один из самых токсичных нейротоксинов, потому что он легко разрушает ткань головного мозга.

Фтор (фторид натрия). Этот токсин очень распространен в питьевой воде и обычных зубных пастах. В прошлом фторид использовался как крысиный яд. Фторид, используемый в потребительских продуктах, представляет собой смесь очень опасных химических веществ. Также известный как фторид натрия, он не смешивается с природным фторидом кальция. По этой причине фторсодержащие зубные пасты имеют предупреждающие надписи.

Гидролизованный растительный белок — этот вредный пищевой ингредиент распространен в большинстве нездоровых продуктов. Он содержит высокие концентрации глутамата и аспартата, которые могут стимулировать нервные клетки и в конечном итоге привести к их смерти.

Казеинат кальция — этот токсин обычно используется в белковых добавках, нездоровых продуктах и шоколадных продуктах-энергетиках. Он повреждает мозг из-за его нейротоксических свойств.

Казеинат натрия — этот тип белка распространен в молочных продуктах и нездоровой пище. Считается, что он вызывает проблемы с аутизмом и желудочно-кишечными заболеваниями.

Экстракт дрожжей — это популярный пищевой ингредиент во многих обработанных пищевых продуктах, таких как консервы. Он токсичен для мозга.