De tetrodotoxine (TTX) is een giftige aminoperhydrochinazoline, gevonden in de lever en eierstokken van vissen van de orde tetraodontiformesinclusief de kogelvis. Evenzo is het in de salamander, platwormen (platwormen), krabben, octopus met blauwe ringen en een groot aantal bacteriën.
Onder de bacteriesoorten waarin tetrodotoxine (afgekort als TTX) wordt aangetroffen, zijn: Vibrio algynolyticus, Pseudoalteromonas tetraodonis, evenals in andere bacteriën van het geslacht Vibrio en Pseudomonas. Vanaf hier kan worden aangenomen dat de oorsprong bacterieel is..
De aanwezigheid van exocriene klieren voor de afscheiding van TTX in kogelvissen, evenals de opslag ervan in de speekselklieren van de blauwgeringde octopus, toonde echter aan dat bepaalde dieren mogelijk ook het vermogen hebben om het te synthetiseren..
TTX oefent zijn werking uit op het lichaam door de natriumkanalen van neuronale axonen en skelet- en gladde spiercellen te blokkeren; behalve hartspiercellen, die TTX-resistente 'poorten' hebben.
De belangrijkste oorzaak van plotseling overlijden bij de mens, veroorzaakt door TTX, is de verlammende werking op het middenrif en de intercostale spieren; spieren die nodig zijn om te ademen. Daarom treedt de dood binnen een paar uur op, na inname van TTX..
De mediane letale orale dosis (LD50) tetrodotoxine voor muizen is 334 µg / kg lichaamsgewicht. Ondertussen is de LD50 voor kaliumcyanide 8,5 mg / kg. Dit betekent dat TTX een gif is dat ongeveer 25 keer krachtiger is dan kaliumcyanide..
Artikel index
De bovenste afbeelding toont de moleculaire structuur van tetrodotoxine met een bolletjes- en staafjesmodel. De rode bollen komen overeen met zuurstofatomen, de blauwe bollen met stikstofatomen en de witte en zwarte bollen met respectievelijk waterstofatomen en koolstofatomen..
Als je even stopt bij de O-atomen, zul je zien dat er zes als hydroxylgroepen worden gevonden, OH; daarom zijn er zes OH-groepen aan de periferie van het molecuul. Ondertussen zijn de twee overgebleven atomen als zuurstofbruggen binnen gecondenseerde cyclische eenheden..
Aan de andere kant zijn er amper drie stikstofatomen, maar ze behoren tot een unieke groep: guanidino. Deze groep kan een positieve lading dragen als C = NH een waterstofion krijgt en transformeert in C = NHtwee+het zou zich daarom in het onderste deel van het molecuul bevinden. Terwijl bovenaan, kan de -OH bovenaan worden gedeprotoneerd en zijn als -O-.
Tetrodotoxine kan dus twee ionische ladingen tegelijkertijd hebben in verschillende delen van zijn structuur; wat, hoewel het ingewikkeld lijkt, wordt vereenvoudigd door het als een kooi te beschouwen.
Tetrodotoxine kan vervolgens worden gevisualiseerd als een kooi, aangezien de gefuseerde cycli een compacte structuur vertegenwoordigen. Hierboven werd gezegd dat het zes OH-groepen in zijn periferie heeft (als het geen negatieve lading heeft), naast drie NH-groepen die tot de guanidinogroep behoren (als het geen positieve lading heeft)..
In totaal is het molecuul dus in staat tot negen waterstofbruggen te doneren; en evenzo kan het hetzelfde aantal bruggen accepteren, en nog twee vanwege de interne zuurstofatomen in zijn cycli. Daarom is genoemde kooi behoorlijk actief in termen van intermoleculaire interacties; hij kan niet 'rondlopen' zonder opgemerkt te worden.
Dit betekent dat het voldoende is dat er een stikstof- of zuurstofrijk oppervlak is om het tetrodotoxine te verankeren vanwege de sterke interacties. Dit is in feite de reden waarom het natriumkanalen blokkeert en zich gedraagt als een kurken kooi die de doorgang van Na-ionen verhindert.+ in cellen.
Enkele kenmerken of eigenschappen van tetrodotoxine worden hieronder vermeld:
-De moleculaire formule CelfH.17N3OF8 en een molecuulgewicht van 319,27 g / mol.
-TTX kan worden bereid uit de eierstokken van kogelvissen. Na homogenisatie worden de eiwitten geprecipiteerd en wordt het supernatant onderworpen aan chromatografie met geactiveerde koolstof; het verkrijgen van 8-9 g pure TTX per 1.000 g viskuit.
-Gedehydrateerde TTX is een wit poeder, oplosbaar in water en verdund azijnzuur; maar praktisch onoplosbaar in organische oplosmiddelen.
-Het is hittebestendig, behalve in een alkalisch medium. Het is ook onstabiel bij verhitting tot 100 ° C in een zuur medium.
-Bij verhitting tot 220 ° C wordt het donker zonder te ontbinden.
-TTX wordt vernietigd door sterke zuren en logen.
-Het heeft een dissociatieconstante, pKa = 8,76 in water en pKa = 9,4 in 50% alcohol.
-Het is een monozuurbasis, stabiel tussen een pH van 3 - 8,5.
-De toxiciteit van TTX wordt geëlimineerd door de werking van 2% natriumhydroxide gedurende 90 minuten..
-Een TTX-dichtheid van 1,3768 g / cm2 is geschat3. Evenzo wordt een kookpunt van 458,31 ºC geschat..
TTX blokkeert Na-kanalen+, het voorkomen van de voortplanting van actiepotentialen of zenuwimpulsen in prikkelbare cellen.
Door de verspreiding van actiepotentialen te voorkomen, leidt TTX tot verlamming van spiercellen die in korte tijd tot de dood van dieren leiden..
Na kanalen+, net als andere ionenkanalen zijn het eiwitten die het plasmamembraan passeren. Deze zijn spanningsafhankelijk; dat wil zeggen, ze zijn in staat om te reageren op een adequate variatie van membraanpotentiaal met hun opening.
TTX is een molecuul met een diameter van ongeveer 8 Å, dat aan de buitenkant van het Na-kanaal wordt geplaatst+precies in de mond die toegang geeft tot het kanaal, waardoor het binnendringen van Na wordt voorkomen+ er doorheen. Aangenomen wordt dat een enkel TTX-molecuul voldoende is om een Na-kanaal te blokkeren+.
TTX door de invoer van Na te blokkeren+ het voorkomt de vorming van het actiepotentiaal in de neuronale cel, evenals de voortplanting ervan langs het axon. Op dezelfde manier wordt de vorming van actiepotentialen in spiercellen, een vereiste voor hun contractie, voorkomen..
Daarom, omdat de spiercellen niet samentrekken, treedt hun verlamming op. In het geval van de middenrifspier en de intercostale spieren blokkeert hun verlamming de ademhaling en veroorzaakt binnen een paar uur de dood.
Een lage dosis TTX heeft een pijnstillende werking bij patiënten met ernstige pijn die niet kan worden verlicht door conventionele behandelingen. 24 patiënten die aan terminale kanker leden, werden behandeld, waarbij ze aan 31 behandelingscycli werden onderworpen met doses TTX tussen 15 en 90 µg / dag.
Als resultaat werd een klinisch significante vermindering van de pijnintensiteit waargenomen in 17 van de 31 cycli. De pijnverlichting hield twee of meer weken aan. TTX verzachtte effectief ernstige en refractaire pijn bij de meeste kankerpatiënten.
Bovendien bestudeert het bedrijf Wex Pharmaceuticals het gebruik van tetrodotoxine voor de behandeling van pijn bij patiënten met vergevorderde kanker. En ook bij opiumgebruikers, om de geconsumeerde dosis van het medicijn te verminderen.
Een lage dosis TTX veroorzaakt paresthesie, wat een tinteling en gevoelloosheid is rond de mond en vingers en tenen. Deze symptomen maken ook deel uit van de algemene symptomen van TTX-vergiftiging..
Er zijn samentrekkingen van de skeletspier als geheel, die zich manifesteren door een moeilijkheid bij het articuleren van woorden en bij het slikken. De pupillen van vergiftigde mensen zijn gefixeerd en verwijd. Het meest dramatische is dat mensen volledig verlamd zijn, maar bewust.
Cardiovasculaire tekenen en symptomen worden gekenmerkt door pijn op de borst, hypotensie en hartritmestoornissen. De ademhalingsstoornis manifesteert zich door kortademigheid en cyanose; dat wil zeggen blauwachtige kleur van de huid en mondholte.
Misselijkheid, braken en diarree komen vaak voor in het maagdarmstelsel..
Het sterftecijfer van mensen die TTX hebben ingenomen en niet zijn behandeld, is meer dan 50%. De dood treedt op binnen 4 tot 6 uur na vergiftiging.
In sommige gevallen kan de dood al binnen 20 minuten optreden. TTX kan een persoon doden bij een dosis van slechts 1 tot 4 mg..
In het verleden werden de meeste TTX-vergiftigingen veroorzaakt door inname van fugus. Fugus is een gerecht dat wordt beschouwd als een delicatesse van Japans eten en wordt bereid met kogelvis; die de hoogste concentratie van TTX heeft in de lever en geslachtsklieren.
Momenteel zijn er controles ingesteld om het risico op vergiftiging door deze oorzaak te verminderen. De mensen die de kogelvis verwerken en die de fugus bereiden, hebben een opleiding van meerdere jaren nodig om de behendigheid te verkrijgen waarmee ze het gerecht kunnen bereiden.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.