TRUCIZNY POCHODZENIA
ZWIERZĘCEGO
Andrzej Kunt
Wykład XXI
TRUCIZNY POCHODZENIA
ZWIERZĘCEGO
Andrzej Kunt
Wykład XXI
TRUCIZNY POCHODZENIA ZWIERZĘCEGO
Najstarsze w dziejach ludzkości trucizny pochodziły ze
świata roślinnego i zwierzęcego. Z upływem lat w
otoczeniu człowieka zaczęły pojawiać się związki trujące
innego pochodzenia. Szczególnie groźny w obecnych
czasach dla ludzi, zwierząt i roślin był i jest dynamiczny
rozwój chemii powodujący liczne zatrucia przypadkowe i
umyślne, w porównaniu z którymi zatrucia jadami
zwierząt są mniej zauważalne. Prowadzone aktualnie
obserwacje wskazują jednak, że trucizny pochodzenia
zwierzęcego stanowią we współczesnym świecie dość
duże zagrożenie zdrowia, a nawet życia, szczególnie dla
mieszkańców ciepłych obszarów kuli ziemskiej.
TRUCIZNY POCHODZENIA ZWIERZĘCEGO
Jady zwierzęce charakteryzują się różnym stopniem szkodliwości dla
ludzi i zwierząt. Zagrożenie zdrowia zależy też m.in. od drogi
wprowadzenia jadu do organizmu i jego dawki. Jady służą
zwierzętom głównie do zabijania innych zwierząt w celu zdobycia
pokarmu, a także do obrony. U niektórych zwierząt trucizny są
rozmieszczone w całym organizmie. Tego rodzaju zwierzęta są
niebezpieczne po ich spożyciu (zwierzęta biernie trujące). Inne
zwierzęta mają budowę umożliwiającą przeniesienie trucizny do ciała
ofiary (zwierzęta czynnie trujące). Zetknięcie się z takimi
zwierzętami może być niebezpieczne. Istnieje powszechny pogląd, że
zwierzęta jadowite atakują człowieka zazwyczaj tylko w obronie
własnej.
Skład chemiczny jadów zwierzęcych jest różny, zależy od gatunku
zwierząt. Dominują zazwyczaj substancje białkowe (enzymy).
Mechanizmy działania są również zróżnicowane.
Do najbardziej znanych zwierząt jadowitych należą: gady, owady,
pajęczaki, ryby i płazy.
Gady
Wśród gadów niebezpieczne dla ludzi są głównie węże.
Spośród 3500 znanych na świecie gatunków weży ponad 370,
tj. ok. 10%, ma niebezpieczne jady. Według danych Światowej
Organizacji Zdrowia na świecie rocznie ok. 1,7 miliona ludzi
zostaje ukąszonych przez węże. Z tej liczby umiera około 40
000 osób (2,3%). Najwięcej ofiar śmiertelnych jest w Azji,
zwłaszcza w Indiach - ok. 10 000 rocznie. W Europie po
ukąszeniu węży umiera ok. 500-600 osób rocznie. Światowe
raporty wskazują, ze około połowy zgonów wywołanych jadem
zwierzęcym wywołują ukąszenia żmii. Toksyczność jadów
węży jest bardzo zróżnicowana. Niektóre działają bardzo
gwałtownie. Stwierdzono np. że 1 g cyjanowodoru może
uśmiercić 16 osób, analogiczna ilość jadu niektórych węży
może zabić nawet 150 osób.
Toksyczność jadów węży
LD
50
mg/kg mc.
Dawka śmiertelna dla
ludzi w mg
Żmija zygzakowata
0,55
75
Żmija sycząca
3,68
Żmija łańcuszkowa
0,08
42
Grzechotnik diamentowy
1,68
Grzechotnik preriowy
1,61
Mokasyn meksykański
2,4
Grzechotnik straszliwy
0,3
Okularnik indyjski
0.4
Mamba zwyczajna
0,45
Wąż tygrysi
0,04
Kobra indyjska
0,4
15
Powszechnie przyjmuje się podział węży na 4 grupy:
1. Żmijowate (Viperidae), np. żmije.
2. Grzechotnikowate (Crotalidae), np. grzechotniki.
3. Zdradnicowate (Elapidae), np. węże koralowe,
jadowite węże indyjskie, mamby, kobry.
4. Wodne (Hydrophidae), np. wąż morski.
W jadach większości węży znajdują się enzymy degradujące
nukleotydy, wywołują one też destrukcję podstawowych cząsteczek
energetycznych (ATP), cząsteczek sygnałowych (cAMP) oraz
koenzymów reakcji oksydoredukcyjnych (NAD, NADH, NADP,
NADPH). W jadach niektórych węży stwierdzono też obecność
acetylocholinoesterazy, dehydrogenazy mleczajowej,
aminotransferazy. Inne substancje ważne w toksycznym działaniu
jadów to enzymy proteolityczne: endopeptydazy (proteinazy) i
egzopeptydazy (peptydazy). Enzymy te. uczestnicząc w hydrolizie
białek, odpowiedzialne są za martwicę tkanek w okolicach
ukąszenia. Znajdują się one w największych ilościach w jadzie
grzechotników. mniej w jadach węży żmijowatych, prawie zupełny
ich brak stwierdzono w jadach węży zdradnicowatych i wodnych.
Natomiast jady dwu ostatnich węży mają substancje skierowane
głównie przeciw receptorom acetylocholiny na błonach
postsynaptycznych i na płytkach nerwowo-mięśniowych.
Fosfolipazy zawarte w jadzie węży uszkadzają błony
komórkowe, co ułatwia penetrację toksyn do komórek.
W tych okolicznościach dochodzi do hemolizy krwi. Jad
węży żmijowatych i grzechotnikowatych powoduje
powstawanie skrzepu, czyli działa podobnie do
trombiny.
W miejscu ukąszenia węży obserwuje się też
uszkodzenie tkanki łącznej wskutek działania
kolagenazy i hialuronidazy. Widocznym efektem
działania jadów węży jest paraliż ofiary pojawiający się
w krótkim czasie po ataku. Za to działanie
odpowiedzialne są peptydy działające na ośrodkowy i
obwodowy układ nerwowy.
W Polsce jedynym jadowitym wężem stwarzającym zagrożenie
dla ludzi jest żmija zygzakowata (Vipera berus) osiągająca
długość ponad 80 cm. Występuje dość często na Pomorzu i w
okolicach górskich, rzadziej spotykana jest w innych regionach
kraju. Jest wężem odpornym na złe warunki klimatyczne,
dlatego występuje też w innych, zimniejszych rejonach Europy.
Jej jad nie jest bardzo toksyczny.
W jadzie najbardziej znanej w Polsce żmii zygzakowatej znajdują
się: enzymy proteolityczne, hialuronidaza, fosfolipaza A2,
polipeptydy o działaniu toksycznym, aminokwasy.
Śmiertelność wśród osób ukąszonych wynosi ok. 1%. Bardziej
zagrożone są małe dzieci i osoby starsze. Mechanizm działania
jadu żmii został poprzednio opisany. Natomiast objawy
towarzyszące ukąszeniu przez te węże są na ogół łagodniejsze
od występujących po kontakcie z jadem węży egzotycznych.
W różnych częściach Europy, szczególnie południowych, występują
jeszcze inne żmije, jak: żmija łąkowa (Vipera ursinii), żmija piaskowa
(Vipera ammodytes), żmija żebrowana (Vipera aspis), żmija iberyjska
(Vipera latastei), żmija pirenejska (Vipera seoanei), żmija górska
(Vipera xanthiana). Zatrucia jadem wymienionych żmij są ogólnie
cięższe od zatruć jadem żmij zygzakowatych.
Współczynnik umieralności wskutek ukąszenia przez węże (w %)
Żmija zygzakowata
1
Kobra indyjska
32
Czarna mamba
ok. 100
Dobrze poznany jest skład chemiczny i działanie jadów
niektórych ropuch (Bufonidae). W ich jadach stwierdzono
obecność niżej wymienionych związków.
a. Pochodne indolu
Są to pochodne serotoniny, jak: bufotenina (N,N-
dimetyloserotonina), jej eter metylowy o-
metylobufotenina, bufotenidyna, bufowirydyna,
bufotionina, dehydrobufotenina.
Związki te mają duże powinowactwo do odpowiednich
receptorów serotoni-nergicznych w o.u.n., stąd ich
działanie na sferę psychiczną jest podobne do działań
typowych związków halucynogennych, np. LSD.
Płazy
b. Steroidy
Związki bezazotowe o budowie zbliżonej do aglikonów roślinnych
glikozydów nasercowych, jak np. bufotolina i bufotoksyna. Związkj te
są syntetyzowane w gruczołach i wydalane ze śliną.
Wspomniane substancje wykazują głównie działanie kardiologiczne,
wpływając negatywnie na działanie chromotropowe lub inotropowe
serca. Działają również miejscowo znieczulająco. Dawki śmiertelne tych
związków wynoszą 200-1 000 µg/kg mc.
c. Alkaloidy
Alkaloidy należą do najbardziej toksycznych składników toksyn
wytwarzanych przez płazy. Znajdują się one w jadzie płazów żyjących
głównie w lasach deszczowych Ameryki Środkowej i Południowej.
Wytwarzają je w znacznych ilościach małe, bardzo kolorowe żaby,
nazywane często kolorowymi żabami. Ich śluz jest też bardzo toksyczny,
dlatego używany jest przez tubylców do zatruwania strzał. Stwierdzono,
że najbardziej toksyczny gatunek (Phyllobates terribilis) ma ilość jadu
wystarczającą do zabicia 20 000 myszy lub 10 ludzi.
Płazy
d. Peptydy
W skórze płazów znajdują się też liczne peptydy biogenne,
jak fizaleina. ranatenzyna, ceruleina. Związki te powodują
skurcz mięśni gładkich, obniżają ciśnienie krwi, zwiększają
przepuszczalność ścian naczyń włosowatych.
Mimo dużej toksyczności składników jadów, szczególnie żab
żyjących w tropiku, jady te nie są niebezpieczne dla ludzi,
ponieważ krótki kontakt skórny nie powoduje wchłaniania tą
drogą znaczących ilości toksycznych związków.
Salamandry żyjące w całej Europie należą do płazów
wytwarzających w gruczołach skórnych jad. Jad ten zawiera
alkaloidy, np. samandarynę i samandarydynę.
Płazy
Dawka toksyczna tych związków wyrażona jako LD50
dla wyższych gryzoni wynosi kilka mg/kg mc. Jad
wywołuje drgawki, działa miejscowo znieczulająco, ma
wpływ na o.u.n., może powodować porażenie oddechu.
Dla ludzi nie jest niebezpieczny pod warunkiem
zachowania odpowiedniej ostrożności polegającej m.in.
na myciu rąk po kontakcie z tymi zwierzętami.
Dla salamander jad jest prawdopodobnie nawet
korzystny, ponieważ ma właściwości przeciwgrzybicze
i przeciwbakteryjne, co chroni ich skórę.
Płazy
W środowisku owady są szeroko rozpowszechnione, występują
bowiem w glebie i na powierzchni, na roślinach i na zwierzętach,
w wodzie i w powietrzu. W naszej strefie klimatycznej żyje około
30 000 gatunków. Większość z nich nie zagraża bezpośrednio
ludziom. Istnieje jednak grupa owadów niebezpieczna dla ludzi i
zwierząt, ponieważ są przenośnikami groźnych chorób. Należą
do nich wesz odzieżowa (dur plamisty), pchła ludzka (dżuma),
komar widliszek (żółta febra i zimnica).
Istnieje też grupa owadów mających kłująco-ssące narządy
połączone z pęcherzykiem jadowym. Ukłucia tych owadów są
bolesne, pojawiające się po ukłuciach bąble są swędzące, a
wywołane reakcje uczuleniowe mogą stwarzać u ludzi
zagrożenie życia.
Owady
Pszczoły występują na całym świecie. Toksyczność jadu pszczelego jest
różna w zależności od rodzaju pszczół. Skład chemiczny jadu pszczelego
i jego toksyczność są dobrze poznane, Głównym składnikiem jadu jest
melityna, stanowiąca ok. 50% suchej masy jadu. Melityna, zmniejszając
napięcie powierzchniowe, działa hemolitycznie. Uszkadza również płytki
krwi i komórki tuczne. Wywołuje skurcze mięśni gładkich. W jadzie
znajdują się też fosfolipaza i hialuronidaza.
Na podstawie licznych informacji stwierdzono, że jedno użądlenie
człowieka to dawka ok. 0,1 mg jadu, powodująca ból i obrzmienie
miejsca, gdzie dotarł jad.
Dawka toksyczna to 5 ukłuć, zaś po 40 użądleniach występują u ludzi
ciężkie objawy. Śmiertelna dawka dla człowieka to ok. 500 użądleń. U
osób wrażliwych niż 3-5 ukłuć może spowodować wzrost temperatury,
przyspieszenie tętna, mdłości, bóle i zawroty głowy, obrzęki i wysypki.
Znane są przypadki osób szczególnie uczulonych, gdy po jednym
użądleniu następował zgon wskutek ostrej reakcji anafilaktyczno-
alergicznej.
Pszczoły miodne
Osy, trzmiele, szerszenie
Mrówki i komary
Pająki
Pająki licznie występują na całej kuli ziemskiej. Na świecie znanych jest
dotychczas ok. 25 000 gatunków, w Polsce ok. 800. Wszystkie są jadowite w
różnym stopniu, ale tylko 1% ma jad o dłuższym, bardzo niebezpiecznym
działaniu.
W krajach leżących w strefie umiarkowanej i gorącej, w tym i w Europie
Południowej, wśród licznej grupy pająków jadowitych występuje pająk czarna
wdowa. Jad tego pająka jest bardziej toksyczny od jadu węża okularnika i aż
1,5 rażą silniejszy od jadu grzechotnika stepowego. Na szczęście ilość jadu
pająka wydzielana w czasie ukłucia jest znacznie niniejsza w porównaniu do
ilości wydalanej w czasie ukąszenia węża. Jad czarnej wdowy powoduje
ciężkie zaburzenia neurologiczne. Występują też bóle mięśniowe, skurcze i
napięcia mięśni całego ciała, utrudniony oddech z szybko narastającym
bólem w obrębie klatki piersiowej i brzucha. Śmierć, przeważnie u dzieci,
następuje wskutek zatrzymania pracy serca.
Skorpiony
Spośród 800 znanych gatunków skorpionów ok. 75 ma jad
niebezpieczny dla człowieka. Rocznie na świecie notuje się
ok. 150 000 przypadków ukłuć przez skorpiony, głównie w
Ameryce Środkowej i północnej Afryce. Średnia
śmiertelność wynosi 2%, u dzieci natomiast aż 20%.
Jadowite skorpiony występują głównie na pustynnych
terenach krajów tropikalnych. W Europie spotykane są w
basenie Morza Śródziemnego w południowych rejonach
Austrii i Szwajcarii. Europejskie skorpiony są stosunkowo
mało jadowite, np. skorpion włoski.
Ryby
Podwodny świat zwierzęcy liczy 40 000-50 000 zwierząt, a wśród
nich ok. 20 000 wykazuje działanie toksyczne, głównie są to ryby i
mięczaki.
Zdecydowana większość trujących ryb żyje w rejonach tropikalnych
raf koralowych. Niektóre trucizny są wytwarzane w ich organizmach,
inne pochodzą od mikroorganizmów żyjących w symbiozie z rybami
lub z pokarmu przyjmowanego przez ryby. Pewne trucizny są
wytwarzane w celach obronnych przez gruczoły umieszczone na
powierzchni ciała. W jadach tych znajdują się złożone substancje
białkowe. Ich toksyczność jest bardzo różna, od 200 µg/kg mc. (ryba
skalista) do kilku mg/kg mc. Ukłucia kolcami połączonymi,
gruczołami jadowymi są bolesne, powodują ogniskowe zapalenia w
miejscach ukłucia, a czasami martwicę. Jad może działać też
ogólnoustrojowo na pracę serca, układ krążenia i mięśnie
szkieletowe. W ciężkich przypadkach może nastąpić paraliż kończyn i
zapaść.
Istnieje też grupa ryb (węgorze, mureny) mająca tylko we
krwi labilne związki toksyczne, o bliżej nieznanej budowie
chemicznej, dlatego zaleca się spożywanie tych ryb
wyłącznie gotowanych.
Pewna grupa ryb słodkowodnych i nieliczna grupa morskich
nazywana jest rybami ichtiotoksycznymi. Ryby te mają
trujące związki tylko w gonadach. Spożycie ich ikry
powoduje zaburzenia żołądkowo-jelitowe. W zatruciach
ciężkich obserwuje się: arytmię, bóle w klatce piersiowej,
drgawki, a czasami śpiączkę, zejścia śmiertelne są
sporadyczne.
Poza wyżej opisanymi rybami (ryby jadowite), istnieje grupa ryb
trujących dopiero po ich spożyciu, określanych nazwą ryby
toksycznie pasywne. Najważniejsze z nich można podzielić na dwie
grupy:
1. Ryby zawierające toksynę zwaną tetrodotoksyną (TTX). Ryby te są
zaliczane do bardzo toksycznych przez cały rok. Tetrodotoksyna
wytwarzana jest przez bakterie żyjące w otoczeniu ryb. Bakterie te
po przedostaniu się do przewodu pokarmowego ryb uwalniają w
jelicie tetrodotoksynę, która następnie przechodzi do wątroby i ikry.
Tetrodotoksyna działa głównie porażająco na o.u.n. U ludzi po
spożyciu skażonego mięsa już po 5-30 min występuje mrowienie w
okolicach warg, języka, gardła, a następnie postępujący niedowład,
bóle i zawroty głowy, nudności i wymioty, bóle brzucha i w klatce
piersiowej. Wzrasta szybko temperatura ciała, obniża się ciśnienie
krwi, pojawiają się bóle mięśni i drgawki. Zatrzymanie oddechu
doprowadza do zgonu.
2. Pewna grupa ryb, m.in. barrakuda i rekiny, żyjąca w
wodach morskich Rejonów tropikalnych lub podobnych,
może być przyczyną zatruć. Odpowiedzialną za zatrucia
tymi rybami uważa się ciguateratoksynę, która
znajduje się w bruzdnicach żyjących w glonach na
obszarach skał podwodnych. Glony są pożywieniem ryb
trawożernych, które z kolei są spożywane przez ryby
drapieżne. W ten sposób w cyklu żywieniowym
następuje kumulacja związku toksycznego. Wspomniana
toksyna gromadzi się w największej ilości w wątrobie, w
mniejszej, ale dostatecznie dużej do wywołania
zatrucia, w mięsie ryb.
Dziękuję za uwagę