T O K S Y K O L O G I A
2. Definicja toksykologii i obszar jej działania.
Toksykologia to odrębna, wielodyscyplinarna dziedzina wiedzy, zajmująca się badaniami jakościowych i ilościowych
skutków szkodliwych działania zw chem na człowieka i wszystkie formy życia.
Dzieli siÄ™ na:
teoretycznÄ… stosowanÄ…
________________________________________________________________________________
ogólną szczegółową doświadczalną
Zajmuje siÄ™:
Badanie budowy chemicznej substancji toksycznych
Właściwości subst tox
Przemiany w organizmie i środowisku subst tox
Mechanizmy działania subst tox
Wykrywaniem identyfikacja i oznaczanie w materiale biologicznym subst tox
3. Co to sÄ… ksenobiotyki?
+ związki chemiczne występujące w organizmie, który go nie produkuje oraz w naturalnych warunkach nie przyjmuje
ich z pożywieniem.
+ substancje chemiczne nie będące naturalnym składnikiem żywego organizmu większość leków i trucizn.
Ważną grupę ksenobiotyków stanowią zw chem otrzymywane przez człowieka, o strukturze chemicznej nie
występującej w przyrodzie, do których org nie przystosowały się w toku ewolucji.
= Większość ksenobiotyków ulega w org ludzkim biotransformacji
= WyjÄ…tkiem sÄ… zw silnie polarne (np. kwas ftalowy) lub lotne (np. eter)
= Przemiany ksenobiotyków można podzielić na:
I utlenianie, redukcjÄ™, hydrolizÄ™
II reakcje sprzęgania
4. Definicja dawki i jej rodzaje.
Dawka ilość substancji chemicznej podana, pobrana lub wchłonięta do organizmu w określony
sposób, warunkujący brak lub wystąpienie efektów biologicznych wyrażona odsetkiem org
odpowiadajÄ…cych na tÄ™ dawkÄ™.
Dawka graniczna / progowa DM
Ilość substancji, która wywołuje pierwsze spostrzegalne skutki biologiczne.
Tzw. Próg działania najmniejszy poziom narażania lub najmniejsza dawka, które wywołują zmiany
biochemiczne.
Dawka lecznicza DC
Wykazuje działanie farmakologiczne i nie wywołuje istotnych zakłóceń fizjologicznych.
Dawka toksyczna DT
Ilość sub, która po wchłonięciu do org wywołuje efekt toksyczny
Dawka śmiertelna DL
Ilość sub powodująca śmierć
Dawka śmiertelna medialna DL50
Statystycznie obliczona na podst badań doświadczalnych ilość sub chem, która powoduje śmierć 50% org
badanych po jej podaniu w określony sposób
Stężenie ilość obecna w medium podlegającym badaniu
Stężenie krytyczne to steżenie w kom przy którym zachodza zmiany czynnościowe kom nieodwracalne lub
odwracalne, niepożądane lub szkodliwe
5. Rodzaje zatruć podać i krótko scharakteryzować dwa sposoby klasyfikacji.
Zatrucie proces chorobowy z klinicznymi objawami podmiotowymi i przedmiotowymi, wywołany przez substancje
chemiczna pochodzenia egzo- i endogennego.
Podział
a) biorąc pod uwagę dynamikę, mechanizm i działanie trucizny na organizm
*zatrucia ostre- szybki rozwój szkodliwych zmian w organizmie, powstających w ciągu krótkiego czasu po
wprowadzeniu jednorazowej dawki trucizny dożołądkowo, inhalacyjnie lub po naniesieniu na skórę. Na ogół objawy
uszkodzenia lub śmierć występują po około 24h.Charakteryzuja się przeważnie dużą dynamika objawów klinicznych.
*zatrucia podostre- szkodliwe zmiany w organizmie występują mniej gwałtownie po podaniu jednorazowej lub
kilkakrotnej dawki. Wykrycie powstałych zmian patologicznych jest często możliwe po zastosowaniu fizjologicznych
badań czynnościowych narządów.
*zatrucia przewlekłe- powstają wskutek działania małych dawek trucizny zwykle kumulującej się w organizmie,
wchłanianych przez dłuższy czas. Zatrucia te zwykle maja charakter zatruć przypadkowych np. zatrucia zawodowe.
Substancje toksyczne zanieczyszczające środowisko występują przeważnie w tak małych stężeniach, że wywołują
tylko efekty przewlekłe.
b) zatrucia występujące u ludzi
*zatrucia rozmyślne (samobójcze lub zbrodnicze)
Najczęściej w tym celu wykorzystywane były barbiturany, chinina, leki uuspokajajace, tabletki od bólu głowy, tal,
fosforek cynku, gaz świetlny. W zatruciach zbrodniczych często stosowane są arszenik, strychnina, sublimat, cyjanek
potasu. Teraz zwykle stosowane są: opiaty, amfetamina, opiaty w połączeniu z lekami z grup benzodiazepiny,
barbituranów, fenotiazyn.
Ze względu na obowiązujące w obrocie truciznami rygory, a także wykrywalność przyczyn zatrucia i odpowiednia
pomoc lekarska zatrucia rozmyślne obecnie coraz rzadziej kończą się śmiercią.
*zatrucia przypadkowe- poważne gdyż ulegają im nie pojedyncze osoby, ale całe grupy osób. Zatrucia te mogą być
ostre, jak w przypadku zatruć rozmyślnych, lub przewlekłe. Zatrucia przypadkowe często zdarzają się w życiu
codziennym np. omyłkowe podanie leków lub ich przedawkowanie, zatrucia chemikaliami używanymi w
gospodarstwie domowym, spożywanie żywności nie tylko skażonej mikrobami, lecz też zanieczyszczonej
substancjami toksycznymi, a szczególnie środkami ochrony roślin.
6. Jakie właściwości fizykochemiczne i w jaki sposób warunkują toksyczność związków.
Czynnikami warunkującymi toksyczność są:
" właściwości fizykochemiczne substancji toksycznych:
wewnątrzustrojowe; związane z: rozpuszczalnością związku, ze zdolnością związku do dysocjacji, ze zdolnością
związku do jonizacji, budową chemiczną, aktywnością biologiczną i toksycznością.
" czynniki biologiczne:
wewnątrzustrojowe; związane ze: strukturą komórek, tkanek, narządów, zdolnością do wchłaniania, aktywnością
biologicznÄ….
Właściwości fizykochemiczne:
1. Rozpuszczalność:
a) rozpuszczalność w wodzie i lipidach (organy człowieka)
b) zasada reaktywności: Corpora non agent, nihil visi fluida = Substancje nie reagują jeśli są rozpuszczone
c) wiele groznych trucizn charakteryzuje się bardzo dobrą lub dobrą rozpuszczalnością
d) współczynnik podziału R= iloraz stężeń substancji (w 37 st. C) w dwóch nie mieszających się ze sobą fazach w
chwili ustalenia się równowagi stężeń w obu badanych fazach. Jest to parametr charakteryzujący
rozpuszczalność związków w różnych fazach. Najczęściej wyznaczane współczynniki dla:
olej(oktanol):powietrze, woda:powietrze, olej(oktanol):woda. Granice są bardzo szerokie: od ułamka do kilku
tysięcy. Współczynnik ten daje informację o lipofilnym charakterze substancji i łatwości pokonywania bariery
lipidowo-białkowej. Świadczy o dużej zdolności do odkładania się w tkance tłuszczowej. Określa on siłę
działania toksycznego związku, czasem wbrew jego reaktywności i budowie chemicznej.
e) Środki odurzające (olej/woda) (eter, alkohol, uretany, barbiturany) charakteryzują się łatwością przenikania
przez barierę krew-mózg i oddziałują na ośrodkowy układ nerwowy (OUN).
f) Oznaczanie współczynnika podziału odbywa się w modelach in vitro.
g) Jeśli chodzi o wpływ rozpuszczalności na toksyczność ma też budowa chemiczna.
h) W zatruciach pokarmowych rozpuszczalność trucizn zależy tez od pH soku żołądkowego, obecności enzymów
trawiennych i treści pokarmowej.
i) Czynnikami zmieniającymi także proces rozpuszczania ksenobiotyków w przewodzie pokarmowym mogą być
również składniki pokarmu działające pobudzająco na wydzielanie soków trawiennych, tj. kawa, herbata,
ostre przyprawy, alkohol,
j) Rozpuszczalność może wzrastać tez pod wpływem pokarmu bogatego w składniki tłuszczowe.
2. stan rozdrobnienia:
a) ma on niebagatelny wpływ na wchłanialność trucizn drogą oddechową i pokarmową
b) cząstki >5źm osadzają się w jamie nosowo-gardłowej i krtani (tu mogą być szybko usunięte)
c) cząstki <5źm osadzają się w tchawicy i oskrzelach i wydalanie ich jest ograniczone więc wzrasta ich
szkodliwość
d) czynnikiem zwiększającym wchłanialność i rozpuszczalność aerozoli jest znaczący wzrost powierzchni
cząstek wraz ze wzrostem ich rozdrobnienia = wzrost toksyczności.
3. Rozkład substancji
a) szczególnie wrażliwe na rozkład pod wpływem wilgoci i temperatury są substancje pochodzenia roślinnego i
zwierzęcego
b) szczeg. niebezpieczny jest rozkład kilku różnych substancji przechowywanych razem (mogą się tworzyć nowe
połączenia)
4. Cechy organoleptyczne
a) zapach i smak, działanie drażniące, charakterystyczny kolor to właściwości które w przypadku niektórych
substancji mogą działać ostrzegawczo, ograniczając w ten sposób kontakt z trucizną.
b) Związki występujące w postaci gazu lub pary mogą mieć drażniący zapach. W dużych stężeniach lub po
dłuższym okresie narażenia na działanie drażniące następuje porażenie zakończeń nerwów węchowych
zanik wrażliwości ciężkie zatrucia nawet śmierć
c) Brak cech organoleptycznych to przyczyna zatruć CO i dwutlenkiem węgla
5. Dysocjacja a działanie toksyczne:
a) nieelektrolity (sacharydy, chloroform)
b) elektrolity (kwasy, zasady, sole)
c) pKa:
kwasy: pKa= pH+ log ([f. niezdysocjowana]/[f. zdysocjowana])
zasady: pKa= pH+ log ([f. zdysocjowana]/[f.niezdysocjowana])
d) pKa określa wchłanianie i wydalanie oraz kierunki przemieszczania się trucizn i leków w organizmie
e) np. Kwas acetylosalicylowy (pKa=3.5)
" krew lub płyn tkankowy: pH=7.4; f. zdysocjowana=f. niezdysocjowana
" treść żołądka: pH=1; f. zdysocjowana=1 f. niezdysocjowana= 0.003
" treść jelit: pH=5.3; f.zdysocjowana=1 f. niezdysocjowana= 64
" mocz kwaśny: pH=6.8; f.zdysocjowana=1 f. niezdysocjowana= 2000
" mocz zasadowy: pH=7.8; f.zdysocjowana=1 f. niezdysocjowana= 20000
f) ze wzrostem pKa zasad zwiększa się wartość R
g) pojęcie wybiórczej błony lipidowej
osocze pH=7.0 niezdysocjowane kwasy i zasady zdysocjowane sole
bariera lipidowa
sok żołądkowy pH=1.0 niezdysocjowane kwasy i zasady zdysocjowane sole
6. Temperatura wrzenia i parowania
a) cecha charakterystyczna dla cieczy, substancji toksycznej, która następnie w postaci pary wodnej może być
wdychana przez płuca lub wchłaniana przez skórę
b) niska temp wrzenia= duża prężność par to istotny czynnik fizykochemiczny zatrucia
c) np. benzen
7. Jakie czynniki biologiczne i w jaki sposób warunkują toksyczność związków.
1. Wiek i rozwój osobniczy
a) organizm noworodka: ze względu na niedostateczne wykształcenie enzymatyczne układów
detoksykacyjnych jest bardziej wrażliwy na zatrucia
b) w wieku podeszłym: wskutek wyczerpywania się wielu czynności organizm staje się bardziej podatny na
działanie trucizn
c) może się to łączyć ze zmniejszeniem czynności hormonalnych, fizjologicznymi zmianami w krążeniu krwi,
niedotlenieniem ważnych życiowo narządów i przez to zmniejszeniem ich funkcji biotransformacyjnej i/lub
wydzielniczej.
2. Płeć
a) najważniejsze różnice dotyczą głównie związków metabolizowanych przez enzymy mikrosomalne będące
pod kontrolą hormonów płciowych
b) androgeny generalnie zwiększają biotransformację ksenobiotyków
c) istotny wpływ odgrywa rodzaj oznaczanej tkanki
d) kobiety uważa się za bardziej podatne na zatrucia wieloma ksenobiotykami zwłaszcza lekami
psychotropowymi i pestycydami
3. Hormony
a) nadrzędne piętro regulacji przemian fizjologicznych przez bezpośredni lub pośredni wpływ na układ
enzymatyczny (oksydacja, hydroksylacja, redukcja, sprzęganie metabolitów)
b) toksyna zmienia aktywność mikrosomalnych enzymów wątrobowych
c) hormony nadnercza modulujÄ… wÄ…trobowe enzymy mikrosomalne
d) insulina interferencja z działaniem androgenów zwiększająca zależność układów metabolizujących
ksenobiotyki w komórkach płciowych
4. Czynniki genetyczne
a) mutacja powodująca, że organizm może wytwarzać zmniejszona ilość odpowiednich enzymów przeżycie
potomstwa
b) mutacja powodująca, ze organizm nie wytwarza danego enzymu lub jest on nieaktywny śmierć
potomstwa
c) zaburzenia genetyczne zmiany biologiczne wpływają na przemiany związków chemicznych
d) kod genetyczny synteza enzymów biorących udział w biotransformacji związków chemicznych
5. Ciąża
a) w czasie trwania ciąży wiele enzymów zmniejsza aktywność
b) zwiększona ilość estrogenów w organizmie może nagazować duże ilości kwasu glikuronowego
(zahamowanie procesów sprzęgania podczas ciąży, gromadzenie się dużych ilości wolnej bilirubiny we krwi
noworodków i żółtaczki)
6. Choroby wÄ…troby
a) wątroba to najważniejsze miejsce biotransformacji ksenobiotyków i dlatego jej uszkodzenie bardzo istotnie
wpływa na ich metabolizm oraz procesy detoksykacji
b) ostre zapalenie wątroby, przewlekle choroby wątroby marskość oraz pierwotny nowotwór (hepatoma) w
istotny sposób obniżają aktywność wielu enzymów (np. układu oksygenaz, cytochromu)
7. Choroby nerek
a) wpływają na metabolizm ksenobiotyków, gdyż są to organy wydalające wiele rozpuszczalnych trucizn, leków
oraz ich metabolitów
8. Choroby serca
a) związane bezpośrednio z hemodynamiką krwi, gł. przepływem przez wątrobę, nerki
b) mogą pośrednio ograniczać biotransformację wątrobowych ksenobiotyków oraz ich eliminację z organizmu
9. Dieta
a) głodzenie to czynnik upośledzający enzymy mikrosomalne zależne od płci
b) głodzenie zmniejsza aktywność enzymów metabolizujących ksenobiotyki
c) dieta uboga w białka lub bezbiałkowa upośledza aktywność enzymów mikrosomalnych
d) dieta bogata w węglowodany zmniejsza także aktywność tych enzymów
e) nadmiar lipidów, niedobór witamin, pierwiastków i wody upośledza ich aktywność
10. Czynniki środowiskowe a zatrucia
a) natury fizycznej: ciśnienie, temperatura, nasłonecznienie, promieniowanie jonizujące
b) natury chemicznej
c) toksyczność jest związana z biotransformacją ksenobiotyków, gł. z procesami detoksykacji
d) ciśnienie atmosferyczne: wpływa na cisnienie krwi i zmiany hemodynamiczne; zaburza przepływ krwi przez
serce, wątrobę, nerki; powoduje niedotlenienie i niedożywienie; zmniejsza metabolizm
e) światło: decyduje o rytmie i aktywności enzymów przemian wewnątrzustrojowych (enzymy uczestniczące w
biotransformacji ksenobiotyków)
f) ekotoksyny: np. małe stężenie nikotyny, alkoholu, czynników pochodzących od pestycydów
8. Mechanizmy transportu przez błony komórkowe.
DYFUZJA BIERNA
Zachodzi bez nakładu energii, zgodnie z gradientem stężeń/potencjałem. Zależy od liofilowości
substancji.
Dotarcie do błony rozpuszczenie w błonie przenikanie przez błonę przejście do fazy wodnej
TRANSPORT PAR JONOWYCH
Swoista odmiana dyfuzji biernej. Silnie zjonizowane aniny/kationy mogą tworzyć z jonami
organicznymi środowiska błony o przeciwnym znaku kompleksy cząsteczek obojętnych elektrycznie,
które przechodzą przez błonę na zasadzie dyfuzji biernej.
ABSORPCJA KONWEKCYJNA
Transport przez pory czÄ…steczki o masie 200kDa
Substancja transportowana wraz z wodÄ…, ma na pow Å‚adunek lub nie
Uzależniona od ciśnienia hydrostatycznego/osmotycznego wokół błony
TRANSPORT UAATWIONY
Dotyczy dużych cząsteczek o słabej rozpuszczalności w lipidach. Zachodzi bez nakładu energii
zgodnie z transportem stężeń, jest szybki. Substancja tworzy z białkami błonowymi kompleksy:
Związek niezjonizowany/jon połączenie z nośnikiem na zewnątrz błony przejście przez błonę
odłączenie po wewnętrznej stronie błony
TRANSPORT AKTYWNY
Odbywa się wbrew gradientowi stężeń/potencjałów. Wymaga nakładu energii. Może być hamowany przez
inhibitory mitochondrialnego łańcucha transportu e- .
Pozostałe mechanizmy:
Endocytoza pobieranie makrocząstek ze środowiska
Fagocytoza pobieranie cząsteczek stałych
Pinocytoza pobieranie cząsteczek rozpuszczonych w środowisku
Egzocytoza wydalanie resztek
9. Na czym polega transport ksenobiotyków przez skórę.
Najtrudniejsza do pokonania dla ksenobiotyki jest warstwa rogowa.
1 Transport transepidermalny
Zachodzi
przez warstwy komórek naskórka oraz przestrzenie komórkowe
za pomoca dyfuzji biernej lub absorpcji konwekcyjnej (np. węglowodory aromatyczne)
Substancje wiążą się z karnityną, krótko zalegają w warstwie zrogowaciałej
2 Transport trans folikularny
Zachodzi
Przez przydatki skóry (gruczoły łojowe, mieszki włosów, gruczoły potowe)
Za pomoca absorpcji konwekcyjnej
Tak wchłaniają się elektrolity, metale ciężkie oraz ich połączenia organiczne. Transport ten ma drugorzędne
znaczenie dla wchłaniania ksenobiotyków.
Wchłanianie przez skórę zależy od:
Stanu patologicznego skóry, różnic anatomicznych, wieku, temperatury, wilgotności, działania czynników
chemicznych.
Ochrona skóry przemiany biochemiczne:
Układ enzymów mikrosomalnych (cytochrom P450)
Mniejsza aktywność niż wątroby
10. Na czym polega transport ksenobiotyków przez układ oddechowy
- Bardzo szybkie i z dużą wydajnością (minimalna bariera)
- Głównym elementem czynnościowym sa pęcherzyki płucne. Gł składnikiem ściany pęcherzyka jest bardzo
gęsta siateczka naczyń krwionośnych. Wysłany jest dwoma rodzajami komórek nabłonkowych. Wchłanianie
zachodzi na zasadzie dyfuzji
- Szczególna rola przy zatruciach zawodowych i środowiskowych
- wchłaniane są substancje lotne, rozpuszczalne w wodzie, aerozole, cząstki włókniste
Mechanizmy obronne:
Układ śluzowo rzęskowy
Komórki żerne fagocyty
Reakcje biotransformacji (enzymy mikrosomalne cyt P450)
przewód pokarmowy.
- najczęstsza droga
- wchłanianie zachodzi na całej długości jelita
- różne mechanizmy transportu
11. Przenikanie trucizn przez bariery w organizmie.
BARIERA KREW MÓZG:
+ ksenobiotyki mają utrudniony dostęp do OUN
+ w śródbłonku naczyń włosowatych mózgu występują strefy zamykające, obejmujące duże powierzchnie
komórek
+ naczynia włosowate OUN otaczają komórki glejowe
+ stężenie białka w płynie mózgowo rdzeniowych jest mniejsze niż w osoczu
+ łatwiejsza w pokonaniu w życiu płodowym, w stanach patologicznych u matek
BARIERA AOŻYSKOWA:
+ większość substancji obcych przechodzi przez łożysko w drodze dyfuzji biernej
+ aktywna metabolicznie nieliczne procesy biotransformacji enzymy mikrosomalne
BARIERA KREW JDRO:
+ wybiórczo zatrzymuje wiele substancji w surowicy krwi, nie dopuszcza ich do komórek
12. Wiązanie trucizn przez białka osocza i różnych narządów.
Ksenobiotyki łączą się odwracalnie z białkami osocza. Uczestniczą w tym: wiązania jonowe, wodorowe, dipolowe,
hydrofobowe, siły van der Waalsa.
Wiązania niekowalencyjne występują wyjątkowo.
" Albuminy wiążą barbiturany, salicylany, penicylinę, streptomycynę, tetracyklinę, chloramfenikol, kwas
askorbinowy, Cu, Zn, Ca, histaminÄ™, bilirubinÄ™ i tyroksynÄ™.
" Globuliny wiążą hormony steroidowe, Cu, Fe, cyjanokobalaminę, tyroksynę.
" Ä…- i ²- lipoproteidy wiążą wit. ADEK, cholesterol, insektycydy polichlorkowe
Pojemność wiązania ksenobiotyku jest ograniczona ilością białka.
Hydrofobowy charakter substancji zwiększa wiązanie do białek.
Trwałość wiązania jest różna (najdłuższy znany okres półtrwania- dla jonowego środka cieniującego Terriolax ok.2,5
roku).
Ponieważ wiązanie z białkami nie jest wybiórcze, między ksenobiotykami i substancjami naturalnymi występuje
konkurencja o miejsce wiązania w cząsteczce białka.
Wątroba i nerka mają dużą pojemność wiązania licznych zw. chem. i łącznie nagromadzają więcej ksenobiotyków niż
wszystkie pozostałe narządy.
W wątrobie występuje:
" białko ligandyna o dużym powinowactwie do kwasów organicznych, kortykosteroidów i rakotwórczych
barwników azowych
" metalotioneiny (w cytoplazmie) wiążą jony metali
13. Kumulacja ksenobiotyków w organizmie.
Tkanka tłuszczowa:
- zwiÄ…zki organiczne liofilowe
- ksenobiotyki kumulują się w tkance tłuszczowej w wyniku prostego rozpuszczania fizycznego w obojętnych
lipidach
- w miarÄ™ eliminacji toksyna przechodzi do osocza
- długo kumulacja DDT = 3,7 lat
- wielkość kumulacji zależy od rozpuszczalności w wodzie
Tkanka kostna:
- kumulacja na pow. kości, zębów, itp.
- metale wchodzą w skład hydroksyapatytu na drodze podwójnej wymiany
- wbudowywanie Pb2+, Sr2+, Rd2+ zamiast Ca2+ a także jonu F- zamiast OH-
- ksenobiotyki może być obojętny lub szkodliwy
- substancje nie są związane nieodwracalnie, ale długo pozostają w tkance
- osteoblasty i osteoklasty przebudowujÄ… tkankÄ™ kostnÄ… w ciÄ…gu 20 lat
14) SPOSOBY WYDALANIA TRUCIZN Z ORGANIZMU
Wydalanie w postaci niezmienionej lub jako polarne metabolity.
W zależności od właściwości fiz-chem trucizny są eliminowane z moczem, żółcią, wydychanym powietrzem, mniejsze
ilości ze śliną, potem i mlekiem.
Wydalanie z moczem
Wydalane są tą drogą ksenobiotyki dobrze rozpuszczalne w wodzie, o małej masie cząsteczkowej.
W procesie tym (we wchłanianiu zwrotnym elektrolitów) istotne znaczenie ma pH moczu.
Zachodzi transport bierny lub aktywny.Szybkość wydalania substancji przez nerki charakteryzuje tzw. klirens
współczynnik oczyszczania określa objętość osocza krwi oczyszczonej z danej substancji w jednostce czasu. Zależy
on od: wielkości diurezy (diureza wydalanie moczu), wieku, płci, stanu zdrowia, przyjętych leków.
Wydalanie z żółcią
Uczestniczy w tym wątroba filtr przed działaniem trucizn. Ksenobiotyki mogą w wątrobie:
" wiązać się z białkami
" ulegać biotransformacji
" zostać wydalone z żółcią
Zachodzi transport bierny lub aktywny.
Największe znaczenie ma wielkość cząsteczki ( z żółcią wydalają się cząsteczki o masie czast. 300-500*103 , mniejsze
wydalajÄ… siÄ™ z moczem).
Ksenobiotyk wraz z żółcią dostaje się do jelita, skąd może być wydalony z kałem lub być ponownie wchłonięty do krwi
(wchłanianiu zwrotnemu ulegają zwłaszcza substancje lipofilne), przetransportowany do wątroby, skąd ponownie
przechodzi do jelit z krwią. I tak kilka razy cykl enterohepatyczny (krążenie wątrobowo-jelitowe) do momentu aż w
wyniku biotransformacji powstaje polarny metabolit.
Wydalanie z powietrzem
Wydalane są substancje lotne na drodze dyfuzji biernej. Jej szybkość zależy od wentylacji płuc i szybkości przepływu
krwi przez płuca.
Substancje dobrze rozpuszczalne w krwi (np. etanol) sÄ… eliminowane wolniej.
Wydalanie innymi drogami
Ze śliną (dyfuzja bierna) głównie substancje litofilne, o małej masie cząst.
Przez skorę (gruczoły skóry), włosy, paznokcie (dyfuzja bierna) substancje niezjonizowane
Z mlekiem (dyfuzja bierna, transport przenośnikowy) substancje lipofilne, zasadowe
15) BIOTRANSFORMACJA KSENOBIOTYKÓW W ORGANIZMIE ŻYWYM
Polega ona na różnorodnych przemianach chemicznych.
Reakcje I fazy:
" utlenianie
" redukcja
" hydroliza
Modyfikują one strukturę chemiczną substancji przez wytwarzanie grup funkcyjnych, niezbędnych do procesu
sprzęgania
Reakcje II fazy:
Zachodzi sprzęganie (biosynteza)
Metabolity I fazy bardziej podatne niż substancje macierzyste, łatwiejsze do wydalania.
Tylko niewielka liczba trucizn nie ulega biotransformacjom (np. silnie polarne, silnie lipofilne).
Niekiedy jednak produkty II fazy ulegają aktywacji metabolicznej np. do wolnych rodników. Przemiany te zalicza się
do III fazy biotransformacji.
Biotransformacja zachodzi przy udziale enzymów zlokalizowanych w wątrobie, nerkach, płucach, jelicie cienkim,
łożysku, jądrach, jajnikach, skórze, siatkówce oka, osoczu krwi.
16) Co to są enzymy mikrosomalne wątroby. Ich rola w biotransformacji ksenobiotyków?
Głównie są to MONOOKSYGENAZY, które w pierwszej fazie biotransformacji przeprowadzają procesy oksydacyjno
redukcyjne, takie jak:
1) Hydroksylacja węglowodorów aromatycznych i alifatycznych
2) Epoksydacja
3) Dealkilacja
4) Oksydatywna deaminacja
5) N-oksydacja
6) N-hydroksylacja
7) S-oksydacja
8) Desulfuracja
9) Oksydatywna dehalogenacja
10) Redukcja związków nitrowych i azowych
11) Redukcyjna dehalogenacja
12) Jednoelektronowa redukcja
13) Jednoelektronowe utlenianie
17) Enzymy pierwszej fazy biotransformacji trucizn.
BIOTRANSFORMACJA szereg przemian chemicznych, którym w organizmie ulegają substancje.
Reakcje pierwszej fazy tj. funkcjonalizacji:
" Utleniania
" Redukcji
" Hydrolizy
One modyfikują strukturę chemiczną substancji przez wytworzenie grup funkcyjnych, które są niezbędne do procesu
sprzęgania.
Reakcje drugiej fazy tj. sprzęgania (biosyntezy).
Powstają tu metabolity na ogół bardziej polarne niż substancje macierzyste, a tym samym łatwiej wydalają się z
organizmu.
Niekiedy produkty drugiej fazy ulegają aktywacji metabolicznej np. do wolnych rodników (karboniowego,
nitreniowego, episulfoniowego) i te reakcje zaliczamy do trzeciej fazy.
Tylko niewielka liczba trucizn nie ulega biotransformacji, nalezÄ… do nich zwiÄ…zki polarne ( kwas ftalowy, kwas
szczawiowy, kwasy sulfonowe, czwartorzędowe zasady amoniowe) lub bardzo lotne ( eter etylowy, cyklopropan,
krótkołańcuchowe alkany), które szybko wydalają się przez płuca lub nerki, a także substancje silnie lipofilne (
niektóre polichlorowane bifenyle), które w stanie niezmienionym kumulują się w tkance tłuszczowej.
Biotransformacja zachodzi przy udziale enzymów zlokalizowanych w:
" WÄ…trobie
" Nerkach
" PÅ‚ucach
" Jelicie cienkim
" Aożysku
" JÄ…drach
" Jajnikach
" Skórze
" Siatkówce oka
" Osoczu krwi
Największą rolę odgrywają enzymy zlokalizowane w siateczce śródplazmatycznaj gładkiej, której nawet łagodne
wirowanie prowadzi do zniszczenia struktury i utworzenie zamkniętych pęcherzyków zwanych mikrosomami.
Główne równanie reakcji:
RH + O2 + NADPH + H+ = ROH + H2O + NADP
Warunek zajścia reakcji: lipofilny charakter substratu.
Monooksydazy stanowią 20% ogólnej zawartości białka hepatocytów.
Główne monooksydazy to enzymy grupy cytochromu P-450, co obejmuje:
" Cytochrom P-450
" Reduktaza NADPH cytochrom P-450
" Fosfolipidy
Szegółowe informacje
" Cytochrom P-450 występuje w postaci wielu izoenzymów różniących się budową apoproteiny,
właściwościami spektralnymi i immunologicznymi oraz masą cząsteczkową (47-55 kDa).
Homoproteina składająca się z apoproteiny i żelazoprotoporfiryny IX jako grupy prostetycznej
Ksenobiotyk wiąże się z częścią hydrofobową apoproteiny lub z żelazem grupy prostetycznej
Ich obecność w tkankach zależy od płci, wieku, gatunku
Scharakteryzowano geny kodujące poszczególne rodzaje cytochromu P-450 (27 rodzin genów, 10 u
wszystkich ssaków
" Reduktaza NADPH cytochromu P-450
Flawoproteina o masie czÄ…steczkowej 78 kDa
Zawiera mononukleotyd flawinowy FMN i dinukleotyd flawinowy FAD
Jej rola polega na przenoszeniu pojedynczych elektronów z NADPH na cytochrom P-450
Generowana przez cykl pentozowo-fosforanowy, dehydrogenazÄ™ izocytrynianowÄ…, enzym
jabłczanowy
" Fosfolipidy
Zawiera fosfatydylocholinÄ™
Nie bierze udziału w bezpośrednim przenoszeniu elektronów
Niezbędne do prawidłowego połączenia cytochromu P-450 z reduktazą
" Enzymy mikrosomalne oksydazy aminowej
Występuje w gładkiej siateczce śródplazmatycznej wątroby
Zawiera FLAWIN
Odpowiada za przemiany anaboliczne i kataboliczne organizmu
Przeprowadza niektóre reakcje utleniania ksenobiotyków
Zróżnicowana gatunkowo
Wysoka zawartość u ludzi, niska u szczurów
Jej aktywność jest regulowana hormonami gonadalnymi
" Syntaza prostaglandnowa
Peroksydaza
Bierze udział w utlenianiu wielonienasyconych kwasów tłuszczowych i biosyntezie prostaglandyn
Ma 2 aktywności katalityczne: cyklooksygenazy kwasów tłuszczowych i hydroperoksydazy
prostaglandyny
Główny składnik przemian ksenobiotyków w tkankach o małej aktywności monooksygenaz
Wysoką aktywność wykazuje w nerkach, nabłonku pęcherza moczowego, śledzionie, pęcherzykach
nasiennych
" Inne peroksydazy:
Laktoperoksydaza nabłonek gruczołów sutkowych
Mieloperoksydaza makrofagi, granulocyty obojętnochłonne, komórki Kupffera w wątrobie oraz w
szpiku kostnym
" Inne enzymy:
Enzymy frakcji jÄ…drowej, mitochondrialnej i cytoplazmatycznej wÄ…troby
18) Reakcje sprzęgania i ich rola w biotransformacji ksenobiotyków.
Substancje obce lub ich metabolity , utworzone w wyniku reakcji pierwszej fazy są sprzęgane z substancjami
endogennymi.
Produkty sprzęgania to zazwyczaj kwasy organiczne o pKa = 3-4, które w warunkach fizjologicznych nie
występują w formie zjonizowanej i łatwiej wydalają się z moczem lub żółcią
Reakcje 2 etapowe:
1) aktywacja substancji endogennych przez zwiÄ…zki bogate w energiÄ™ np. ATP, UTP
2) przeniesienie grupy o wysokim potencjale energetycznym na drugi składnik układu
substancje biorące udział w sprzęganiu ksenobiotyków sprzęgają też hormony steroidowe, bilirubinę i
tyroksynÄ™
U ssaków zachodzą:
1) sprzęganie z kwasem glukuronowym
2) sprzęganie z kwasem siarkowym
3) metylacja
4) acetylacja
5) sprzęganie z aminokwasami
6) tworzenie kwasów merkapturowych (sprzęganie z glutationem)
7) tworzenie tiocyjanianów
SPRZGANIE Z KWASEM GLUKURONOWYM
" proces wieloetapowy
" synteza kwasu alfa-urydynodifosforoglukuronowego (UDPGA) tzw. aktywnego kwasu glukuronowego z
glukozy
" frakcja enzymów cytoplazmatycznych wątroby i innych narządów
" przeniesienie grupy glukurynolowej na ksenobiotyk katalizowane jest przez UDP-glukuronozylotransferazÄ™ z
frakcji mikrosomalnej wątroby, nerek, jelita cienkiego, skóry mózgu, śledziony
" u człowieka występuję 4 izoformy w/w enzymu
" najczęstsza reakcja II fazy
" zachodzi u wszystkich kręgowców z wyjątkiem ryb, u kotów ma natomiast drugorzędne znaczenie
19) Działanie odległe i rakotwórcze trucizn przykłady.
Zależnie od tkanki docelowej ksenobiotyki oddziałują:
1. hepatotoksycznie
2. nefrotoksycznie
3. kardiotoksycznie
4. ototoksycznie
5. embriotoksycznie
6. teratogennie
7. genotoksycznie mutagennie
8. immunotoksycznie
Działanie ODLEGAE TRUCIZN:
" zatrucia ostre
" zatrucia przewlekłe
" odległe skutki działania toksycznego procesy patologiczne rozwijające się w organizmie po dłuższym lub
krótszym okresie utajenia (latencji) przy jednorazowym lub wielokrotnym narażeniu na działanie substancji
biologicznie aktywnej
" może się ujawnić bezpośrednio w organizmie (układ oddechowy, błony komórkowe, skóra, przewód
pokarmowy, układ sercowo naczyniowy, nerwowy) lub w następnym pokoleniu (genotoksyczność,
embriotoksyczność, teratogenność)
Działanie RAKTWÓRCZE TRUCIZN:
" KARCYNOGENEZA proces indykcji chemicznej rozwoju nowotworu
" KARCYNOGENY związki o udowodnionym lub potencjalnym działaniu nowotworowym
Substancje o udowodnionym działaniu rakotwórczym:
" ZwiÄ…zki nieorganiczne sole arsenu, chromu, niklu
" ZwiÄ…zki organiczne benzen, chlorek winylu, WWA, naftyloamina
" Substancje złożone sadze, smoła, oleje mineralne
" Substancje naturalne aflatoksyny, mitomycyna C, nitrozoaminy, safrole, estry forbolu
ZwiÄ…zki w karcynogenezie
" KOKARCYNOGENY związki nie mające zdolności inicjowania nowotworów, ale zwiększające działanie
związków rakotwórczych pył azbestowy, alkohol u palaczy tytoniu
" PROMOTORY związki wprowadzone wielokrotnie w jednorazowej dawce, która nie ma działania
rakotwórczego, wywołują rozwój guza estry forbolu, chlorowane węglowodory
" PROKARCYNOGEN zwiÄ…zek macierzysty
" BIOKARCYNOGEN metabolit
MECHANIZMY KARCYNOGEBEZY CHEMICZNEJ
1. I konwersja nowotworowa
2. karcynogen chemiczny (parakarcynogen)
3. aktywacja metaboliczna
4. aktywny metabolit (biokarcynogen)
- +DNA
5. zaburzenia ekspresji cech komórki
6. II rozwój nowotworu
7. komórka zmieniona nowotworowo
- zwiększenia działania promocyjnego
8. podział i rozrost progresywny
9. nowotwór
GENOTOKSYCZNOŚĆ
" zdolność do wiązania się do DNA
" naruszanie jej struktur i funkcji
" systemów naprawy DNA
EPIGENETYCZNOŚĆ
" nie wiążą się z DNA
" dominują w cytotoksyczności, chronicznym uszkadzaniu tkanek, zaburzeniach hormonalnych,
immunologicznych, aktywności promocyjnej
20) Teratogenne działanie trucizn przykłady.
TERATOLOGIA badania i ocena zaburzeń strukturalnych i czynnościowych, powstających w dowolnych etapach
przed i po zapłodnieniu, rozwoju embrionalnym i płodowym, do okresu dojrzewania pourodzeniowego
" Poszukiwanie przyczyn, wyjaśnienie mechanizmów oraz rejestracja objawów i rodzajów występujących
uszkodzeń i zaburzeń czynnościowych
" Bezpośrednie uszkodzenie męskich i żeńskich komórek rozrodczych bezpłodność lub dziedzicznie
upośledzenie rozwoju płodów
" Indukcja zaburzeń metabolicznych w organizmie matki zmiana homeostazy wewnątrzmacicznej i
odżywiania zarodka
" Zaburzenia okresu embriogenezy i organogenezy
" Bezpośrednie działanie na płód
" Wpływ na przebieg porodu, działanie poronne
" Wczesne działanie na rozwój potomstwa przez laktację i karmienie
" Pózne działanie na potomstwo związków wykazujących zdolność kumulacji materialnej lub funkcjonalnej w
oraganizmie
Podział związków teratogennych ze wzglądu na mechanizm ich działania:
" Działające cytotoksyczne związki alkilujące i przeciwnowotworowe
" Działające wybiórczo na różnicowanie tkanek talidomid
" Działające nieswoiście chloramfenikol
" Powodujące zaburzenia w homeostazie organizmu matki i płodu błękit trypanu, hydroksylomocznik
23. Efekty działania kadmu na organizm człowieka.
Kadm wiąże się z erytrocytami. W osoczu tworzy kompleksy z wielkocząsteczkowymi białkami odkładając
się w wątrobie. Kompleksy z małocząsteczkowymi białkami resorpcja w kanalikach nerkowych. W wątrobie
wiąże się z małocząsteczkowymi białkami metalotioneina (bogata w Cys), ulega degradacji po uwolnieniu
Cd.
Nerka kluczowy narząd dla Cd okres półtrwania Cd w nerce = kilkanaście lat
Cd:
Rozpręża fosforylację oxydacyjną rakotwórczy
Zaburza metabolizm węglowodanów teratogenny
Zmniejsza wydzielanie insuliny embriotoksyczny
Indukuje peroxydację lipidów
Zatrucie ostre:
Uszkodzenie układu oddechowego
Uszkodzenie czynności nerek
Zatrucie przewlekłe:
Rozedma płuc bóle kończyn, kręgosłupa, trudności w chodzeniu
Uszkodzenie nerek niedokrwistość niedobarwliwa
Upośledzenie powonienia
24. Efekty działania chromu na organizm człowieka.
Niebezpieczne: Cr+3 oraz Cr+4
Wpływa na:
- metabolizm glukozy
- metabolizm niektórych białek, lipidów (cholesterol)
- wchodzi w skład enzymów (trypsyna)
- przyśpiesza krzepliwość krwi
Działanie TOX:
- uszkadza układ oddechowy
- zmiany skórne (gł. alergiczne)
- działanie rakotwórcze, mutagenne, teratogenne, embriotoksyczne
Zatrucie ostre:
Bóle brzucha, wymioty, krwawe biegunki
Uszkodzenia nerek
Owrzodzenie przewodu pokarmowego
Zatrucia przewlekłe:
Zaburzenia układu oddechowego
Zmiany skórne
Zaburzenia przewodu pokarmowego
25. Efekty działania miedzi na organizm człowieka.
Ostre zatrucie:
Uszkodzenie wątroby, nerek, naczyń włosowatych
Biegunka
Boleści, Skórcze jelit
Zatrucie przewlekłe:
Drogi oddechowe przekrwienie błon śluzowych nosa,
Nieżyt żołądka Biegunka
Chroniczne uszkodzenie płuc i wątroby
26. Trzy przykłady działania niemetali na organizm człowieka.
Tlen Ozon
- Podrażnienie dróg oddechowych, - Uszkodzenie błon kom wskutek tworzenia
- obrzęk płuc H2O2 oraz krótko łańcuchowych aldehydów
- zaburzenia OUN - Inhibitor enzymów wew kom
- zmniejszenie przemiany materii - Obniżenie oddychania kom
HCN i CN-
- Hamują układ enzymatyczny oksydazy
cytochromowej
- niedotlenienie tkanek (OUN)
- jasnoczerwona barwa krwi żylnej
- działanie mutagenne i teratogenne
- porażenie układu oddechowego i czynności
serca
27. Toksyczne działanie benzenu i jego pochodnych na organizm człowieka.
Benzen
- w org przekształcany do toluenu
- metabolit benzenu kwas mukonowy jest najbardziej tox
- działanie narkotyczne na OUN
- rakotwórczy i mutagenny
- wpływa ujemnie na skład krwi i narządy krwiotwórcze (powoduje uszkodzenie szpiku kostnego)
Toluen
- biotransformowany do kwasu benzoesowego
- działa silnie na OUN
- słabe działanie na układ krwiotwórczy
- choroby psychiczne
Anilina
- metabolizowana do p aminofenolu i p iminochinonu
- powoduje powstawanie methemoglobiny
- zatrzymanie układu enzymatycznego (cutochrom P450) niedotlenienie serca, mózgu, nerek
- wtórna przyczyna nowotworów (śledziony, pęcherzu moczowego)
34. Krótko omów poszczególne etapy, procesy czy parametry na drodze od surowca do konsumenta mające wpływ
na ryzyko toksykologiczne związane ze spożyciem danego produktu żywnościowego.
Etapy obróbki zywności:
- zebranie surowca zalezne od przeznaczenia
- transport jak najszybszy
- oddzielenie rzeczywistych składników odżywczych
- przetworzenie surowca i oczyszczenie składników
35. yródła substancji toksycznych w żywności podział.
1. Biotoksyny
- toxyny pochodzenia roślinnego - toxyny bakteryjne
- mykotoxyny - toxyny pochodzenia zwierzęcego
2. Zanieczyszczenia żywności:
a) metale
b) pestycydy
c) dodatki do żywności
3. Składniki antyodżywcze (są to wszystkie substancje występujące w żywności, które ograniczają bądz
uniemożliwiają wykorzystanie składników odżywczych lub substancje wywierające szkodliwy wpływ na organizm
ludzki).
36. Naturalne substancje toksyczne pochodzenia roślinnego podział, krótka charakterystyka i przykłady.
ZawierajÄ…ce Azot: Nie zaw azotu:
-alkaloidy - toxyczne kw organiczne
- glikozydy - alkohole i poliacetony
- aminokwasy, aminy, polipeptydy i zw białkowe - żywice i zw fenolowe
- niebiałkowe aminokwasy - toxyny mineralne
37. Co to są alkaloidy? Podaj definicję i podział tej grupy związków.
Alkaloidy:
Organiczne zasady roślinne zawierające at N w pierścieniu heterocyklicznym. Wywierają wyrazne działanie na
układ nerwowy. Zwykle związane z kw organicznymi sole.
Istnieją takie, które zaw at N poza pierścieniem heterocyklicznym lub nie mają charakteru zasadowego.
Stanowią najbardziej rozpowszechnioną i znaczącą klasą toxyn roślinnych - .20% wytwarzane jest przez rośliny
wyższe. Niektóre wytwarzane przez zwierzęta (salamandry, ropuchy).
Alkaloidy piperydynowe norditerpenowe
chinolizydynowe indolizydynowe
steroidowe pirolizydynowe
38. Alkaloidy piperydynowe występowanie, najważniejsze przykłady związków, zagrożenie związane ze
spożyciem, objawy zatrucia, zastosowanie.
Koniina + Å‚ koniceina:
- szczwół plamisty
ł koniceina prekursor koniiny; powoduje utratę przytomności i paraliż mięśni oddechowych; działanie teratogenne
(zwłaszcza wśród inwentarza ciężarnego)
Lolelina:
Lobelia rozdęta
Środek leczniczy o działaniu wymiotnym oraz pobudzającym ośrodek oddechowy; antyastmatyczne działanie; wąski
indeks terapeutyczny łatwość przedawkowania.
39. Krótko scharakteryzuj alkaloidy chinolizydynowe podaj przykłady.
Zawierają układ chinolizydyny. Wystepują u roslin z rodziny Fobaceae (bobowate motylkowe), wiele z nich zawiera
teratogennÄ… anagirynÄ™.
Zawierają pierścień dekaliny z azotem w 1 z wierzchołków znane są zw bardziej skomplikowane
Cytyzyna
Sparteina
40. Wymień przykłady toksyn (nazwa i do jakiej grupy należą) o działaniu teratogennym
w stosunku do zwierząt domowych lub człowieka.
41. Alkaloidy steroidowe podział, występowanie, działanie, przykłady najważniejszych
związków z tej grupy, zagrożenie związane ze spożyciem i sposoby zapobiegania
zatruciom, objawy zatrucia.
SOLANUM VERATRUM
Występ w roślinach z rodzaju solanum w roślinach rodziny melantkowatych
Spirosolanum
Solanidanum
Spotyka siÄ™ w ziemniakach
42. Alkaloidy pirolizydynowe przykłady, zależność toksyczności od budowy,
występowanie, efekty toksycznego oddziaływania, zastosowanie.
Wstry amino alkoholi zawierające układ pirolizy dyny z kwasami alifatycznymi.
Rakotwórcze, mutagenne, teratogenne
yywokost lekarski Petazytenina Heliotrop
SÄ… hydrolizowane w wÄ…trobie przez esterazy do tox piroli, zwiÄ…zane z glutationem usuwane z moczem. SÄ… silnie
alkalizujące, mogą krążyć po org powodując uszkodzenia wątroby, płuc.
43. Alkaloidy indolizydynowe i tropanowe przykłady, występowanie, efekty
biologiczne i objawy zatruć, przykłady zastosowania.
44. Glikozydy definicja, budowa (budowa cząsteczki, elementy cząsteczki odpowiedzialne za toksyczność, za
metabolizm i wchłanianie) i podział.
Pochodne węglowodanów, których anomeryczny atom węgla jest związany przez kondensację do atomu niecukrowej
grupy. Kondensacja ta zachodzi najczęściej przez atom tlenu, rzadziej węgla, siarki lub azotu. Wiązanie takie nazywa
się wiązaniem glikozydowym. Część cukrową takiego związku nazywa się glikonem, a cząsteczkę niecukrową
aglikonem. W przypadku glikozydów roślinnych część cukrowa składa się najczęściej z kilku (do 12) cząsteczek cukrów
prostych.
W grupie glikozydów za związki o działaniu przeciwodżywczym uważa się saponiny, tioglikozydy, a także związki
fenolowe, fityniany, glikopeptydy i wiele innych. Glikozydy są trwałe w środowisku obojętnym i nie wykazują
mutarotacji; zaś po zakwaszeniu środowiska następuje reakcja odwracalna i zachodzi mutarotacja.
W zależności od składnika cukrowego glikozydy można podzielić na:
" glukozydy (zawiera glukozÄ™)
" mannozydy (zawiera mannozÄ™)
" galaktozydy (zawiera galaktozÄ™)
45. Omów krótko właściwości glikozydów cyjanogennych, czynniki wpływające na ich
zawartość w tkankach roślin, mechanizm działania na organizm i sposób detoksykacji.
Glikozydy cyjanogenne syntetyzowane są z aminokwasów.
Jak wiadomo cyjanowodór i jego sole należą do najsilniejszych toksyn. Wykazują one silne powinowactwo do układu
żelazowo-porfirynowego enzymów oddechowych. Blokują więc funkcję enzymów oddechowych. Cyjanowodór może
łączyć się z hemoglobina tworząc cyjanohemoglobinę, niedysocjującą do hemoglobiny.
46. Jakie związki toksyczne, naturalnie występujące w roślinach mogą wywołać methemoglobinemię? Krótko
omów i podaj przykłady.
Wywołują je glikozydy nitropropanolowe. Występują one w takich roślinach jak traganek i cieciorka. Należą do nich
kwas 3-nitropropionowy i jego pochodne (mniej toksyczny) i 3-nitro-1-propanol i jego pochodne (bardziej toksyczne)
oraz miserotoksyna i korolina. Wywołują methemoglobinemię. Hem ma Fe 3+ zamiast 2+. Powoduje to mniejszą
zdolność do przenoszenia tlenu.
47. Wyjaśnij etymologię nazw: glikozydy cyjanogenne, kalcynogenne, estrogenn i goitrogenne.
Glikozydy kalcynogenne- po hydrolizie przekształcają się w aktywną witaminę D3, której zbyt duża ilość powoduje
nadmierną adsorbcję jonów Ca. Powoduje to np. zwapnienie ścięgien tętnic, a co za tym idzie kłopoty z ruchem.
Glikozydy goitronowe- hamują syntezę hormonów tarczycy, z tego powodu tarczyca powiększa się, aby złagodzić
niedobór hormonów. Powstaje wole.
Glikozydy estrogenie- hamują wydzielanie estrogenu. Powodują bezpłodność.
Glikozydy cyjanogenne- podczas uszkodzenia tkanki roślinnej uwalniana jest grupa nitrylowa. W naszym organizmie
powstaje z niej cyjanek HCN. Hamuje on aktywność oksydazy cytochromowej, co powoduje blokadę syntezy ATP, a to
z kolei prowadzi do zatrzymania funkcji organelli komórkowych i śmierć komórki.
48. Omów działanie glikozydów kumarynowych i ich aglikonów (kumaryn) - podaj przykłady związków i ich
podstawowe zródła roślinne.
Wykazują działanie przeciwzakrzepowe, uspokajające, fotouczulające i światłoczułe. Niektóre to bardzo silne toksyny,
mogą prowadzić do nowotworu.
Kumaryna powstaje prymy y upraw cynamonu. Powoduje marskość wątroby. Dikumarol to silny lek przeciw
zakrzepowy. Powstaje w wyniku skażenia pleśnią kumaryn. Psolaren jest światłouczulaczem. Eskulina jest
światłochłonna. Jest w korze i nasionach kasztanowca. Toksyny te występują także w turówce wonnej i wśród innych
traw, storczykowatych, motylkowatych, jasnotowatych.
49. Pektyny przykłady i efekt działania.
Pektyny to mieszanina węglowodanów występująca w ścianach komórkowych wielu roślin. Pektyny są generalnie
polisacharadami i oliogosacharydami o zmiennym składzie.
Najważniejszą frakcją błonnika pokarmowego zawartego w jabłkach są pektyny. Nie są one trawione, a jedynie
rozkładane na składniki prostsze przez bakterie probiotyczne zasiedlające przewód pokarmowy w końcowym jego
odcinku. Te prostsze składniki to kwasy tłuszczowe absorbujące jony metali ciężkich. Właściwości detoksykacyjne
jabłek wykorzystywane są więc przy silnych zatruciach organizmu objawiających się biegunkami. "Wymiatają" z
przewodu pokarmowego niestrawione resztki pokarmowe, działają neutralizująco na substancje toksyczne i kojąco
na błonę śluzową przewodu pokarmowego.
Analogicznie działają inne pektyny w czereśni, pomarańczy, moreli, marchwi itd.
50. Co warunkuje toksyczność muchomora sromotnikowego? Nazwij i sklasyfikuj odpowiednie związki, omów
krótko mechanizm działania.
Toksyny te hamują syntezę białek w organizmie, prowadzi to do śmierci (alfaananityna + polimeraza RNA). Toksyny
zawarte w muchomorze sromotnikowym sÄ… niezwykle odporne na gotowanie i inne czynniki niszczÄ…ce, zachowujÄ…
swoje właściwości na wiele lat. Spożycie 50 gramów suchej masy grzyba grozi śmiercią.
Toksynyte dzielimy na:
" Fallotoksyny: falloidyna, falloina, fallizyna, fallicydyna
" Amatoksyny: amanityna, amanina, amanullina
51. Latyryzm omów przyczyny i objawy
Latyryzm choroba znana od czasów Hipokratesa, charakteryzująca się objawami ze strony układu nerwowego.
Wiązano ją ze spożywaniem nasion lędzwianu (Lathyrus l.) w stanie surowym, gotowanym lub w postaci mączki. U
ludzi zaburzenia ruchowe, głównie w zakresie kończyn dolnych i porażenie występowały często po 4 8 tygodniach.
Porażenie nie cofały się po wyeliminowaniu nasion z pożywienia.
Objawy zatruć u zwierząt: świszcząca dychawica, chwiejny chód, niedowład zadu. Przyczyn zatruć dopatrywano się
również w zanieczyszczeniu nasionami wyki, dużej zawartości ,manganu pochodzenia glebowego, nietolerancji na
białko nasion trujących, niedoborze witamin w żywieniu.
Substancja izolowana między innymi z L. odoratus, L. pusillus powodowała zniekształcenia szkieletowe, zaburzenie
wzrostu chrząstki i kości oraz ich łamliwość i wiele zmian charakterystycznych dla tkanki łącznej u ludzi.
Doświadczalnie stwierdzono, że właściwości latyrogenne zależą od obecności wolnej grupy aminowej w nitrylach,
ugrupowania ureidowego w semikarbazydzie i hydrazowego w hydrazydach.
Mechanizm działania latyrogennego polega najprawdopodobniej na hamowaniu aktywności oksydazy lizolowej,
katalizującej wytwarzanie allizyny w elastynie i kolagenie. Chelatacja jonów miedzi niezbędnych do przeprowadzenia
oksydacyjnej deaminacji lizyny i powstania allizyny powoduje zwiększenie rozpuszczalności i zmniejszenie
wytrzymałości kolagenu. ł aminopropionitryl wywołujący taką nieodwracalna inhibicję występuje we wszystkich
odmianach grochu wywołujących latyryzm.
52. Wyjaśnij różnice między bakteryjnymi patogenami żywności należącymi do grupy I, II i III.
I
Bakterie nie wytwarzają typowych tox, a wywołane choroby są wynikiem namnożenia się drobnoustroju w
org.
Shigella Salmonella Campylobacter jejuni
Listeria monocytogenes Yersinia enterolitica
II
Bakterie wytwarzajÄ… tox odpowiedzialne za choroby i przebieg. Objawy choroby sÄ… efektem zniszczenia kom
przez tox zewnątrz kom oraz składniki ścian kom. Bakterie poza org człowieka nie wytwarzają tox.
Aeromonas Vibrio cholerae Clostridium perfringens
E. coli Bacillus cereus
III
Bakterie wytwarzają tox w żywności poza org gospodarza. Objawy choroby wywołane działalnością tox
obecność samego drobnoustroju nie prowadzi do zatrucia. Tox są wytwarzane zwykle w specyficznych
warunkach środowiska (np. botulina)
Clostridium botulinum
Staphylococcus aureus
53. Toksykoinfekcje i intoksykacje definicje i przykłady.
Toksykoinfekcja do wytw objawów konieczny jest mikrob, który namnaża się w przewodzie
pokarmowym człowieka i wytwarza tox
E. coli Campylobacter jejuni Shigella
Intoksykacja zatrucie jest wynikiem działania toksyny wytworzonej w żywności przed jej spożyciem
zatrucie jadem kiełbasianym, lub enterotoksyną gronkowcową
54. Różnice między endotoksynami i egzotoksynami. Podaj przykłady związków.
Endotoksyny
Pochodzą z rozpadu komórek bakterii G . Typowym składnikiem ścian kom są lipopolisacharydy, promują
stan zapalny. Nie uczestniczą bezpośrednio w reakcji, ale indukują niespecyficzną odpowiedz układu
immunologicznego, identyczną dla wszystkich endotoksyn, niezależnie od bakterii z której pochodzą. Np.
Salmonella, Shigella, Proteus, Haemophilus, Brucella, Klebsiella.
Egzotoksyny
Wytwarzane przez różne gatunki bakterii, substancje białkowe jady. Geny są zwykle zapisane na plazmidzie
lub mat Genet faga; mimo wszystko cały gatunek jest grozny. Każda toxyna ma swoje specyficzne,
charakterystyczne objawy.
Clostridium tetani
Staphylococcus ureus
Clostridium botulinum
55. Na dowolnie wybranych przykÅ‚adach omów dziaÅ‚anie 3 różnych typów toksyn należących do ² -PFT.
²-PFT- toksyny porotwórcze (pore forming toxins), typowe dla bakterii gram dodatnich:
1. hemolizyna II (HlyII), niszczy komórki docelowe i wywołuje ich lizę poprzez działanie na ich błonę. Jest ona
nieinaktywowana przez cholesterol i rozpowszechniona wśród bakterii grupy B. cereus w tym B.
thuringiensis,
2. hemolizyna III (HlyIII)- atakuje błony erytrocytów w formie monomeru i dopiero wiele monomerów
zgromadzonych na błonie erytrocytu warunkuje jego lizę, jest to tzw. Mechanizm wielouderzeniowy
charakterystyczny dla streptolizyny O i theta-toksyny Clostridium perfingens.
3. cytotoksyna K (CytK)- białko wykazujące toksyczność do komórek Vero i ma właściwości hemolityczne.
Wykryto dwa rodzaje tej cytotoksyny: CytK-1 i CytK-2 o budowie aminokwasowej podobnej w 89%. CytK-1
wykazuje większą toksyczność w stosunku do kom. Ssaków niż CytK-2. cytotoksyny k są bardzo
rozpowszechnione wśród szczepów należących do grupy B.cereus.
Cytotoksyna K powoduje lizę komórek nabłonkowych jelita cienkiego, co prowadzi do stanu zapalnego i
krwawej biegunki. Cytotoksyczne i enterotoksyczne działanie tej toksyny polega na formowaniu słabo
wybiórczych porów anionowych w błonach kom. Za jej regulacje odpowiada plcR- uniwersalny regulator
ekspresji czynników wirulencji u B. cereus.
4. Enterotoksyna FM (EntFM)- to pojedyncze białko o masie 45 kDa, kodowane przez chromosomowy gen
entFM i wydzielana do środowiska podczas fazy wegetatywnego wzrostu. Brak jest doniesień o zatruciach
pokarmowych i innych stanach chorobowych wywoływanych przez EntFM. Enterotoksynę tą poza B. cereus
stwierdzono także u B. thuringiensis.
Hemolizyną nazywamy takie przeciwciało, które może rozpoznawać antygeny na powierzchni erytrocytów, zaś w
obecności dopełniacza wywoływać rozpad tych krwinek (hemolizę). Zwykle hemolizyny są przeciwciałami klasy IgG.
W szerszym ujęciu mianem hemolizyny można określać także inne substancje, zwykle białkowe, zdolne do wywołania
hemolizy.
56.Budowa i działanie a-toksyny gronkowcowej.
Toksyna alfa (hydrolizująca lecytynaza) oznaczona grecką literą alfa ma bardzo silne właściwości nekrotyzujące i
hemolityczne - rozkłada cenne białko transportowe lecytynę oraz białka krwi. Powoduje one między innymi
uszkodzenia fosfolipidów błon, osłonek nerwowych i leukocytów.
Alfa toksyna może szybko aktywować uwalnianie TNFą, kwasu arachidowego i czynnika aktywującego płytki (PAF) z
keratynocytów poprzez formowanie przezbłonowych kanałów przez które może wypływać zawartość soku
komórkowego, a także mogą wnikać substancje ze środowiska zewnętrznego. Produkowana przez szczepy S. azureus
i S.perfringers.
" Alfa toksyny mają działanie rakotwórcze.
" Powodują lizę erytrocytów i uszkadzają płytki krwi
" Powoduje AZT (atopowe zapalenie skóry)
57.Superantygeny- definicja, rodzaje, mechanizm działania.
Superantygen - substancja pochodzenia bakteryjnego lub wirusowego. Ich obecność prowadzi do aktywacji nawet
20% populacji limfocytów.
DZIAAANIE:
Superantygeny wykazują niespecyficzny sposób wiązania się z kompleksem TCR - cząsteczka MHC klasy II. Nie reagują
one z unikatowym miejscem wiążącym antygen na receptorze TCR, utworzonym przez łańcuchy alfa i beta, lecz tylko
z odcinkiem V łańcucha beta (z jego zewnętrzną powierzchnią). Zatem aktywacji ulegną te wszystkie klony
limfocytów T, które mają TCR z o określonej budowie łańcucha beta (niezależnie od wchodzącego w skład cząsteczki
TCR łańcucha alfa). Co więcej aktywacji będą ulegać zarówno limfocyty T CD4, jak i limfocyty T CD8. Superantygeny
wiążą się także nietypowo z cząsteczkami MHC klasy II, gdyż nie łączą się z rowkiem standardowo prezentującym
antygen, lecz bez wstępnej obróbki (degradacji) łączą się od razu z zewnętrzną powierzchnią cząsteczki. Różne
superantygeny Å‚Ä…czÄ… siÄ™ z nieco innymi miejscami tych czÄ…steczek.
RODZAJE:
Do substancji najlepiej poznanych jako superantygeny możemy zaliczyć między innymi egzotoksyny wytwarzane
przez paciorkowce oraz enterotoksyny gronkowcowe.
" Superantygeny wytwarzane sÄ… przez: bakterie (np. Staphylococcus aureus, Mycobacterium tuberculosis);
" wirusy (np. wirus wścieklizny, wirus opryszczki);
" pasożyty (np. Toxoplasma gondii); niektóre rośliny;
Superantygeny to między innymi: Paciorkowcowe białko M; Enterotoksyny gronkowcowe (np. SEB); Gronkowcowe
białko A;
Superantygeny biorą udział także w patogenezie wielu chorób: zespół wstrząsu septycznego (SEPSA); stwardnienie
rozsiane; łuszczyca; gruzlica; AIDS; wścieklizna;
ZASTOSOWANIE:
Od niedawna próbuje wykorzystywać się je także w medycynie do terapii nowotworów. Odkryto, że przeciwciała
skierowane przeciw antygenom na komórkach nowotworowych i połączone z superantygenami powodowały u
zwierząt tworzenie się nacieku komórkowego wokół ognisk nowotworowych i w konsekwencji prowadziły do
zniszczenia takiego ogniska.
Superantygeny wytwarzane przez bakterie i wirusy
- najlepiej poznane sÄ… egzotoksyny wytwarzane przez paciorkowce oraz enterotoksyny gronkowce
- wiążą się nieswoiście z kompleksem TCR - cząsteczka MHC klasy II
- prowadzą do aktywacji nawet 20% populacji limfocytów
T
Superantygeny biorą udział w
" patogenezie wielu chorób m.in.:
" zespół wstrząsu septycznego
" stwardnienie rozsiane
" Å‚uszczyca
" gruzlica
" AIDS
" wścieklizna
58. Endotoksyny- budowa i działanie lipopolisacharydów.
Lipopolisacharyd (LPS) jest endotoksyną stanowiącą amfifilowy integralny składnik zewnętrznej błony komórkowej
osłony bakterii Gram-ujemnych i cyjanobakterii, gdzie formuje on złożone struktury z białkami i fosfolipidami. Spełnia
on liczne funkcje o podstawowym znaczeniu dla procesów życiowych tych mikroorganizmów, będąc jednocześnie
jednym z czynników ich chorobotwórczości.
Budowa:
Te lipidowo-polisacharydowe heteropolimery zbudowane są z czterech regionów:
" Region I: O-antygen przeważnie jest polisacharydem złożonym z powtarzających podjednostek
oligosacharydowych różnych reszt cukrowych, powiązanych wiązaniami glikozydowymi. Jest
charakterystyczny dla danego szczepu. Charakteryzuje się dużą zmiennością składu wykazując różnice miedzy
szczepami. Odgrywając ważną rolę antygenu powierzchniowego i pełniąc odpowiedzialność za różnorodność
antygenowÄ…, jest rozpoznawany przez system immunologiczny.
" Region II: zewnętrzny oligosacharyd rdzeniowy, zbudowany zazwyczaj z sześciowęglowych reszt cukrowych.
" Region III: wewnętrzny polisacharyd rdzeniowy, poprzez pierwszą resztę kwasu 3-deoksy-D-manno-
oktulozonowego (Kdo), podstawia proksymalną resztę glukozaminy lipidu A. Powstałe między tymi
cząsteczkami, kwasolabilne wiązanie ketozydowe ulega rozerwaniu podczas łagodnej hydrolizy, umożliwiając
łatwą separację części polisacharydowej LPS od lipidu A. Reszty Kdo są zazwyczaj podstawiane przez kolejne
reszty Kdo oraz heptozy (najczęściej L,D-Hep), które dodatkowo przyłączają ujemnie naładowane grupy
fosforanowe.
Te wszystkie składniki, stanowiące konserwatywny strukturalnie komponent LPS bakterii Gram-ujemnych
[przynajmniej jedna czÄ…steczka kwasu oktulozonowego lub jego pochodnej (8-amino-Kdo, D-glicero-D-
talooktulozonowego(Ko)), są obecne w endotoksynach bakterii Gram-ujemnych] mogą występować w LPS sinic w
bardzo niewielkich ilościach lub są całkowicie nieobecne.
" Region IV: lipid A mimo pewnej zmienności, jest najbardziej konserwatywną częścią LPS, kotwiczącą tę
cząsteczkę w błonie zewnętrznej ściany komórkowej. Unikatowa struktura tego fragmentu odzwierciedla
jego specyficzną rolę w aktywności biologicznej cząsteczki LPS, stąd nazywany jest on centrum toksyczności.
Szkielet cukrowy tej części endotoksyny zazwyczaj tworzą dwie cząsteczki glukozaminy połączone wiązaniem
²(16) glikozydowym. Heterogenność lipidu A zależy od stopnia podstawienia szkieletu cukrowego,
powiązanego estrowo lub amidowo kwasami tłuszczowymi lub hydroksytłuszczowymi, które mogą być
acylowane lub podstawione resztami fosforanowymi.
Działanie endotoksyny LPS obecny w ścianie komórkowej wszystkich bakterii Gram ujemnych. Działanie LPS na
ustrój człowieka obejmuje m.in. gorączkę, leukopenię, hipoglikemię, hipotensję i wstrząs, zaburzenie perfuzji
narządów wewnętrznych i kwasicę metaboliczną, unieczynnianie składowej C3 kasady dopełniacza, zespół DIC i zgon.
59. BUDOWA I SPOSÓB DZIAAANIA BAKTERYJNYCH TOKSYN DZIAAAJCYCH WEWNTRZKOMÓRKOWO.
PRZYKAADY TOKSYN.
BUDOWA
Toksyny działające wewnątrzkomórkowo składają się co najmniej z 2 części:
- składowa wiążąca (kinetyczna; składowa B)
Składa się zazwyczaj z 2 domen funkcjonalnych. Jedna domena obecna jest zawsze- wiąże się do receptora na
powierzchni błony komórkowej. Druga domena obecna jest tylko czasami, może przyłączać się do błony jeśli pH
spadnie (np. w endosomach)
- składowa katalityczna, działająca jako enzym (składowa A)
Części A i B mogą być połączone kowalencyjnie (mostek między cysternami) lub niekowalencyjnie. Wiązanie to może
zostać rozszczepione przez reduktazy po przejściu toksyny przez błonę komórkową. Rozerwanie wiązania jest
niezbędne do uzyskania przez toksynę pełnej aktywności wewnątrzkomórkowej.
Poszczególne części po oczyszczeniu nie wykazują toksyczności.
Wszystkie toksyny wewnątrzkomórkowe to enzymy wysoko specyficzne, przeprowadzające tylko jedną reakcję.
SPOSÓB DZIAAANIA
Toksyny działające wewnątrzkomórkowo mają zdolność indukowania ich własnego przejścia przez błonę komórkową
w wyniku endocytozy. Toksyny wiążą się do specyficznego receptora powierzchniowego, następnie są otaczane
pęcherzykiem endocytarnym powstałym przez inwaginację błony.
Większość toksyn przenosi ADP- rybozę na białka wewnątrzkomórkowe, co powoduje zahamowanie syntezy białek.
Biosynteza białek może być także wstrzymana przez cięcie rybosomalnego RNA przez glikozydazy takie jak UDP-
glikozydazy oraz proteolityczne cięcie inaktywujące białka.
PRZYKAADY
- toksyna błonicy Corynebacterium diphtheriae
- toksyny otulinowe C2 i C3 Clostridium botulinum
- toksyna cholery Vibrio cholerae
- toksyna krztuśca Bordetella pertussis
60. KRÓTKI SZLAK PRZEMIESZCZANIA SI TOKSYN DZIAAAJCYCH WEWNTRZKOMÓRKOWO. PRZYKAADY.
" toksyny jednołańcuchowe:
po związaniu do receptorów błonowych toksyny są internalizowane w procesie endocytozy. Zakwaszenie
endosomu wywołuje proces obróbki proteolitycznej i/lub zmiany konformacji toksyny, co pozwala na
przejście domeny katalitycznej przez błonę endosomu do cytozolu, gdzie enzym rozpoczyna działanie.
TOKSYNY: błonica, toksyna botulinowa, toksyna tężca
" toksyny dwuskładnikowe:
po związaniu do receptorów błonowych toksyny są internalizowane w procesie endocytozy. Składowa B
toksyny oligomeryzuje i wnika do bony lipidowej pęcherzyka przy niskim pH, tworząc kanał przez który
składowa A przechodzi do cytoplazmy.
TOKSYNY: toksyna wÄ…glika
61. DAUGI SZLAK PRZEMIESZCZANIA SI TOKSYN DZIAAAJCYCH WEWNTRZKOMÓRKOWO. PRZYKAADY.
Toksyny wiążą się do swoich receptorów na powierzchni - gangliozydów (dla cholery) lub glikosfingolipidów (dla Shiga
toksyn). Cała toksyna ulega internalizacji do pęcherzyka skąd przechodzi do aparatu Golgiego i siateczki
endoplazmatycznej. Dopiero po przejściu przez AG i ER uwalniana jest do cytoplazmy.
TOKSYNY: toksyna cholery, Shiga toksyna
62. ADP-rybozylotransferazy -podaj jakie efekty w komórce wywołują poszczególne toksyny.
Proces ADP-rybozylacji może regulować funkcję wielu białek, w tym enzymatycznych,
przypuszczalnie zaangażowany jest też w tak ważne zjawiska biologiczne,
jak pamięć i uczenie.
Mono-ADP-rybozylacja polega na przeniesieniu pojedynczej reszty adenozynodifosforybozy (ADP-rybozy) na białko
akceptorowe w reakcji katalizowanej przez mono-ADP-rybozylotransferazÄ™. Donorem grup ADP-rybozy jest
dinukleotyd nikotynamidoadeninowy (NAD+). W procesie tym mogą być modyfikowane białka pozajądrowe komórki,
mianowicie czynnik elongacyjny EF2 procesu translacji lub białko G przez niektóre toksyny.
" Szkodliwe działanie toksyny błonicy z Corynebacterium diphtheriae (gen tej toksyny pochodzi z lizogennego
faga żyjącego w tych bakteriach), wynika z faktu, że fragment A jej polipeptydu wykazuje aktywność
katalitycznÄ… ADP-rybozylotransferazy i modyfikuje czynnik elongacyjny EF-2 translacji. ADP-rybozylowany
czynnik EF-2 nie jest zdolny do przeprowadzania translokacji rosnÄ…cego polipeptydu, blokujÄ…c proces
translacji. Obecny w cytoplazmie nawet pojedynczy fragment A tej toksyny może zabić komórkę.
" Toksyna cholery wykazuje również aktywność ADP-rybozylotransferazy i katalizuje ADP-rybozylację reszty
argininy w podjednostce-a białek Gsa. Modyfikacja ta w wysokim stopniu hamuje zdolność białka Gsa do
hydrolizowania GTP do GDP, tym samym utrzymuje przedłuzoną jego aktywność stymulowania cyklazy
adenylanowej i w ten sposób doprowadza do znacznego wzrostu stężenia cAMP.
63. Mechanizm działania toksyny Vibrio cholerae.
Patomechanizm zakażeń wywołanych przez Vibrio cholerae związany jest z działaniem enterotoksyny na komórki
nabłonka jelita, jednak aby przetrwać w organizmie gospodarza przecinkowce muszą posiadać inne czynniki
wirulencji:
" adhezyny fimbrie
" mucynazę enzym rozpuszczający ochronną warstwę śluzu pokrywającego błonę śluzową jelita
Przecinkowce cholery są bardzo wrażliwe na działanie kwaśnej treści żołądka, dlatego do zakażeń najczęściej
dochodzi w przypadkach:
" spożycia pokarmu zawierającego dużą liczbę przecinkowców lub wypicia wody zanieczyszczonej
przecinkowcami, która nie zatrzymuje się w żołądku, ale natychmiast przechodzi do jelita
" niedokwaśności żołądka lub stosowania leków podwyższających pH soku żołądkowego
Po przedostaniu się do jelita cienkiego Vibrio cholerae kolonizuje błonę śluzową jelita i syntetyzuje enterotoksynę
ciepłochwiejną LT, która zaburza funkcjonowanie enterocytów i odpowiada za masywną utratę wody ( ok. 1 l/godz.) i
elektrolitów. Charakterystycznie w próbkach kału nie stwierdza się obecności krwi lub leukocytów. Masywna utrata
wody szybko prowadzi do odwodnienia, rozwoju kwasicy metabolicznej, hipokalemii i wstrzÄ…su. Nie leczone
zakażenie w 40 60% prowadzi do śmierci, natomiast szybkie uzupełnienie płynów i elektrolitów zmniejsza
śmiertelność poniżej 1%. Poza leczeniem objawowym, antybiotyki nie są stosowane, choć wykazano, że podawanie
tetracyklin skraca czas wydalania przecinkowców z kałem a tym samym ryzyko transmisji patogenu na osoby nie
zakażone. Opisano jednak szczepy V. cholerae oporne na tertacykliny!
Szczepionka przeciw cholerze (zawiesina przecinkowców zabitych ogrzewaniem) uodparnia na okres 3 6 miesięcy
tylko ok. 50% zaszczepionych osób, dlatego nie jest polecana przez WHO dla podróżnych udających się do krajów
endemicznego występowania cholery.
Uwalniana przez bakterie enterotoksyna katalizuje wiązanie ADP-rybozy do podjednostki ą białka G. W efekcie
zmodyfikowana podjednostka ą traci aktywność GTP-azy i nie może oddysocjować od cyklazy adenylowej, której jest
aktywatorem. W efekcie stałego pobudzenia następuje nadmierna synteza cyklicznego AMP. Rozpoczyna to okres
magazynowania chlorków w rozworze światła jelit i zatrzymanie wchłaniania potasu. Zwiększone stężenie
elektrolitów w świetle jelita powoduje stały wypływ wody z komórek nabłonka jelit (enterocytów). Zmiany te
manifestujÄ… siÄ™ przez:
" zmarszczenie skóry (jak skóra rąk po myciu naczyń)
" zmiana głosu (vox cholerica)
" zapadnięcie oczu i wyostrzenie rysów twarzy (facies cholerica, inaczej tzw. twarz Hipokratesa)
64. Na czym polega toksyczne działanie Clostridium difficile.
Czynniki zjadliwości Cl. difficile
" egzotoksyna A* (308 kDa)
o ( wzrost wydzielania jelitowego powoduje uszkodzenie nabłonka, krwawienie, zapalenie)
" chemoatraktant (PMNL)
o stymulacja wydzielania endogennych mediatorów zapalenia (TNF, Il-1, Il-8, PAF, leukotrieny B4)
o bezpośredni toksyczny wpływ na PMNL
o toksyna B (tylko przy uszkodzeniu śluzówki)
Szczepy nie wytwarzajÄ…ce egzotoksyny A sÄ… niezjadliwe
Toksyny Cl. difficile
Toksyna
" A - enterotoksyna + cytotoksyna
o wiązanie z receptorami śluzówkowymi
" B - cytotoksyna
o wnika przez uszkodzoną śluzówkę i powoduje dalsze uszkodzenie komórek krwawienie, nacieki
zapalne, martwica w ciężkim stopniu perforacja pobudzenie perystatyki
Udział Cl. difficile w schorzeniach przewodu pokarmowego
" 20-30% - biegunka poantybiotykowa
" 50-75% - poantybiotykowe zapalenie jelita grubego
" 90% - rzekomobłoniaste zapalenie jelita grubego
Schorzenia związane z zakażeniem C. difficile są spowodowane głównie przez działanie dwóch dużych toksyn
białkowych A i B . Obie toksyny wykazują podobne działanie cytotoksyczne oraz letalne. Cechą różniącą je jest
aktywność toksyny A w przewodzie pokarmowym. Badania na modelach zwierzęcych wykazały, że pod wpływem
toksyny A powstaje lepki, krwisty płyn na skutek znacznego uszkodzenia tkanek.
Toksyna A jest odpowiedzialna za większość objawów jelitowych . Zaś toksyna B jest silną cytotoksyną, 1000 razy
mocniejszą niż toksyna A. Szczepy toksynotwórcze wytwarzają na ogół obydwie toksyny równolegle i można
stwierdzić obecność genów tych toksyn w badanym materiale klinicznym, czy w szczepach badanych. Szczepy
nietoksynotwórcze nie wytwarzają tych toksyn i są pozbawione odpowiednich genów.
65. Cechy wyróżniające deaminazy wśród toksyn działających wewnątrzkomórkowo.
DEAMINAZY:
" cytotoksyczny nekrotyzujÄ…cy czynnik z E. coli
" dermonekrotyczna toksyna wytwarzana przez rodzaj Bordetella
Są to związki o podobnej masie i sposobie działania.
Toksyny E.coli uszkadzają cytoszkielet aktynowy przez zwiększenie zawartości F-aktyny w komórkach
eukariotycznych.
Substratem dla deaminaz są istniejące białka z rodziny Rho - ulegają deaminacji na glutaminie, przez co białko traci
właściwości GTPazy, pozostaje na stałe aktywowane i utrzymuje komórkę w stanie aktywnym, co prowadzi do jej
wyczerpania
Do toksyn wytwarzanych przez E.coli zaliczamy cytotoksyny letalne dla komórek eukariotycznych. Przykłady
wytwarzane przez E. coli:
" czynnik nekrotyzujÄ…cy CNF
" cytotoksyna rozciągająca komórki CDT.
Szczegółowe informacje
" toksyna rozciągająca CDT nazwana tak z uwagi na efekt cytopatyczny obserwowany na komórkach nabłonka
hodowanych in vitro, jest egzotoksyną białkową działającą na białka cytoszkieletu komórek eukariotycznych
(aktynę) powoduje ona reorganizację włókien aktyny, co prowadzi do zaburzenia morfologii i funkcji
komórki oraz jej śmierci.
" czynnik nekrotyzujący CNF (cytotoxic necrotic factor) - toksyna białkowa, działa w podobny sposób jak CDT.
CNF zaburza ponadto podziały komórkowe co jest przyczyną powstawania tzw. zespólni wielojądrzastych
(syncytiów komórkowych). CNF pośredniczy w procesie inwazji bakterii do komórek.
Dermonekrotyczna toksyna wytwarzana przez np. Bordetella pertussis uszkadza nabłonek oddechowy.
66. Mechanizm działania toksyny Shiga i Shiga like toksyn:
Są to egzotoksyny o aktywności N-glikozydazy.
" Toskyna Shiga (Stx) pochodzi z Shigella dysenteriae
" Shiga-like toksyny (SLT-1 i SLT-2 lub Stx-1 i Stx-2, nazywane również verotoksynami VT) pochodzą z E.coli
(STEC Shiga toxin producing Escherichia coli) w tym z E.coli o serotypie O157:H7
Główne zródło infekcji: zanieczyszczona woda
Przyczyna biegunek bakteryjnych]
Budowa:
- pojedynczy fragment A biologicznie aktywna część toksyny
- cześć B wiążąca, pentamer wiążący się z Globotriaozyloceramidem (Gb3, jest to sfingolipid) atakowanej komórki.
Mechanizm:
Po związaniu toksyna jest endocytowana, transportowana do aparatu Golgiego, następnie do siateczki
śródplazmatycznej, a następnie do cytozolu. W tym momencie łańcuch A zostaje pocięty przez komórkowy enzym
furynÄ™ na fragment A2 i aktywny fragment A1 (on przeprowadza reakcjÄ™):
Fragment A1 inaktywuje rybosom przez usunięcie 1 adeniny z rybozy blisko 3 w obrębie 28srRna (krótkie
regulatorowe Rna) eukariotycznego kompleksu rybosomalnego -> rybosom nie może wiązać aminoacylo-tRna ->
przerwanie elongacji peptydu
zahamowanie syntezy białek
67. Neurotoksyna botulinowa (BoNTs) rodzaje, budowa, mechanizm działania.
Toksyna botulinowa - jedna z najsilniejszych trucizn biologicznych, powodująca dużą śmiertelność i konieczność
długotrwałej intensywnej terapii ludzi dotkniętych zatruciem - jest kwalifikowana w kategorii A (I grupie) środków
publicznego zagrożenia biologicznego, ze względu na swą niezwykłą toksyczność. Toksyna botulinowa jest
egzotoksyną wytwarzaną przez Clostridium botulinum (w warunkach beztlenowych). Wyróżniamy następujące typy
toksyny botulinowej : A, B, C, D, E, F i G, z czego największe znaczenie dla człowieka mają typy: A, B, E, F i G (A-
najbardziej śmiertelna); dla ptaków : C i E; dla bydła : B, C, D. Wykazują one niemal identyczne działanie
farmakologiczne ale różnią się budową. Toksyna z żywnością dostaje się do ciała i rozprzestrzenia się przez błony
śluzowe przewodu pokarmowego (błona jelitowa >> krew >> połączenia nerwowo-mięśniowe). Neorutoksyna
botulinowa jest białkiem złożonym z dwóch połączonych mostkiem dwusiarczkowym łańcuchów : ciężkiego i
lekkiego. Aańcuch ciężki HC (heavy chain) toksyny, złożony jest z dwóch odmiennych strukturalnie domen: domeny
HC( C-końcowa) odpowiedzialnej za swoiste związanie się z błoną i domeny translokacji HN (N-końcowa)
odpowiedzialnej za wprowadzenie łańcucha lekkiego do wnętrza komórki na drodze endocytozy. W zależności od
rodzaju, toksyna może występować w formie monomerów, dimerów itp. Aańcuch lekki LC (light chain) ma właściwe
działanie toksyny - posiada aktywność enzymatyczną, jest zależną od cynku endopeptydazą, która trawi białka SNARE
odpowiedzialne za fuzję pęcherzyka synaptycznego wypełnionego neuromediatorem (acetylocholiną) z błoną
neuronu. Poznane serotypy toksyn różnią się właściwościami antygenowymi, co przejawia się specyficznością wobec
substratu - trawią inne białka SNARE. Neurotoksyna typu A, C, E działa na białko SNAP-25, typ B, D, F, G trawi
synaptobrewinę, a typ C - syntaksynę. Enzymatyczna aktywność toksyn uniemożliwia formowanie funkcjonalnego
kompleksu SNARE, niezbędnego w procesie fuzji pęcherzyków wydzielniczych z błoną komórki, tym samym hamując
sekrecję zachodzącą tylko w komórkach nerwowych. Skutkiem jest zahamowanie uwalniania acetylocholiny -
neuroprzekaznika odpowiedzialnego za przekaznictwo impulsów między nerwami a mięśniami. Toksyna botulinowa
działa więc poprzez blokowanie połączeń między zakończeniami nerwów, a unerwianymi przez nie mięśniami
blokując synapsy nerwowo - mięśniowe. Toksyna wiąże się z błoną presynaptyczną płytki motorycznej i blokuje
wydzielanie acetylocholiny, co powoduje, że mięśnie rozluzniają się.
Działanie : BoNTs przylegają do powierzchni błony presynaptycznej za pośrednictwem łańcucha ciężkiego (różne
receptory : dla A- dodatkowy receptor w glikoproteinach synaps 80 i 116 kDa nie jestem pewien; B-
synaptotagmina) >> dyfunduje w poprzek błony, internalizacja na drodze endocytozy>> w endosomie (środowisko
kwaśne) ł. Lekki odłącza się od ciężkiego >> tworzą się pory przez N-koncowe fragmenty ł. Ciężkiego >>ł lekki
przechodzi do cytoplazmy >> cięcie białka SNARE (syntaksyna C1; SNAP-25 - A,C1,E; synaptobrewina -B, D, F, G) >>
blokada uwalniania acetylocholiny.
68. Rodzaje botulinizmu
BOTULINIZM- jedna z najpoważniejszych bakteryjnych intoksykacji spowodowana przez spożycie żywności
zawierajÄ…cej hemotoksyny botulinowe.
3 przypadki:
" Botulinizm dziecięcy (niemowlat)
" Botulinizm przyranny
" Botulinizm dorosłych
Botulinizm klasyczny
" toksyna z żywności dostaje się do ciala i rozprzestrzenia się przez blone sluzowa przewodu pokarmowego,
rozprzestrzenia siÄ™ po calym organizmie.
Botulinizm niemowlat:
" Stanowi ok.66% wszystkich zdiagnozowanych przypadkow botulinizmu
" Spozycie żywności zanieczyszczonej przetrwalnikami C.botulinum przez niemowle: miod i produkty go
zawierające; nierozwinięty układ odpornościowy i mikroflora
" Spowodowany tez przez C. butyricum, który wytwarza toksyne podobna do neurotoksyny C.botulinum typu E
Botulinizm przyranny:
" Przetrwalniki C.botulinum kiełkują w zakazonej ranie i rozwijaja się do Komorek wegetatywnych
" Neurotoksyny prowadza do zespolu objawow neurologicznych
Botulinizm dorosłych:
" Bardzo rzadki
" Etiologia podobna do botulinizmu niemowlat
Botulinizm inhalacyjny:
" Uznawany za sztuczny
" Gdyby rozproszona w powietrzu w postaci aerozolu toksyna botulinowa ulegla inhalacji oddechowej i zostala
wchlonieta w pluca
69. Co to są wyspy patogenności?
Wyspy patogenności - grupy wywołujących chorobę genów
Analiza genomów patogennych bakterii doprowadziła do scharakteryzowania specyficznych obszarów kodujących
"geny wirulencji". Obszary te, nazywane wyspami patogenności, zostały znalezione zarówno wśród Gram + jak i Gram
-. Występują w genomach patogennych szczepów, natomiast nie ma ich w niepatogennych szczepach tego samego
lub spokrewnionego gatunku. Po raz pierwszy zostały opisane u uropatogennych szczepów E.coli.
http://medycynawet.edu.pl/pdf2007/wrzesien/200709s10261029.pdf
70. Na wybranych kilku przykładach scharakteryzuj mykotoksyny wytwarzane przez grzyby z rodzaju Aspergillus.
AFLATOKSYNY (AF)
" Często zanieczyszczają orzeszki, pszenicę, ryż, kukurydzę i soję
" W wielu krajach maksymalna dopuszczalna wartością dla stężenia AF jest 50ng/l
" Występują epidemie zatrucia AF, głównie wątroba
" Sa 4 typy AF: B1,B2,G1,G2
" WytwarzajÄ… je grzyby z rodzaju Aspergillus - szczepy:
o A. flavus (B1,B2)
o A. parasticus (B1,B2,G1,G2)
o A. oryzae
" B1 , B2 silnie kancerogenne, w org. mlecznych sÄ… hydrolizowane i wydzielane z mlekiem jako AF M1 ,M2
" maja działanie ostre toksyczne (uszkodzenie wątroby, proliferacja przewodów żółciowych),
rakotwórcze(nowotwory wątroby, żołądka, płuc, nerek)
" spożycie wysokich dawek AF powoduje nekrozę wątroby, śmierć, uszkodzenia kanalikow nerkowych
" chroniczne spożywanie małych dawek: marskość i nowotwory wątroby
" dawka letalna dla człowieka 1-10 mg/kg AF B1 , wywołująca martwice u dzieci to 9-18źg
STERIGMATOCYSTYNA
" zbliżona w budowie i efektach do AF
" niszczy głównie wątrobę, nerki, mięsień sercowy
" wytwarzana przez:
o Aspergillus versicolar
o A. nidulans
o A. bipolaris
" mniejsza toksyczność niż AF, występują w znacznie wyższych stez. niż AF w pokarmie
" przemiany metaboliczne sterigmatocystyny prowadzi do powstania równie toksycznej ASPERTOKSYNY
PATULINA
" wysoce reaktywna
" wytwarzana przez niektóre gatunki Aspergillus i Penicillum
" bezbarwna, rozpuszczalne w wodzie i polarnych rozpuszczalnikach organicznych
" wysokie powinowactwo do grup sulfhydroksylowych(SH) jak: cysteina, kwas tioglikolowy, glutation
" hamuje biosyntezę białek, uszkadza błony kom.
" Miejscowe podrażnienie skory, błon śluzowych, nudności, wymioty, biegunki
" Potencjalnie kancerogenny
" Główne zródło to: jabłka i ich przetwory
" Produkty fermentowane patuliny nie zawieraja
" Stabilna temperaturowo, szczególnie w kwasnym pH
" Na zawartość pauliny wpływają tez warunki zbioru oraz dalsze przechowywanie
" Max. poziom w sokach jabłkowych - 50źg/kg
" Ograniczenie zawartości polega na: fizycznym usunięciu części owocu z widocznym zakażeniem pleśnią,
dodatkiem askorbinianu do soku, fermentacji alkoholowej, dodatku SO2
OCHRATOKSYNY
" Wytwarzane przez:
o Aspergillus ochraceus
o Aspergillus carbonarius
o Penicillum verrucosum
" Są wykrywalne w zbożach i kukurydzy, m.in. w pszenica, jęczmień, owies, orzeszki fasola, groch, ryz, ziarna
zielonej kawy, mÄ…ka
" Szczególnie toksyczna ochratoksyna A
" Hamowanie syntezy białek
" Działanie kancerogenne głównie w obrębie centralnego układu nerwowego
" Uszkodzenie układu krwiotwórczego ( hematopoetycznego)
" Działanie immunosupresyjne
" Najbardziej wrażliwe są nerki- nekroza kanalików (bezmocz)
" Rozpuszczalne w polarnych rozp.org., słabo w wodzie, bezbarwna, wysoce stabilna
" Nie usuwalna w sposób fizyczny z ziaren
" Ogrzewanie 40 min w 2500C redukuje 76% toksyny
" Redukcja następuje tez przy prażeniu kawy lub jej dekofenizacji
" Promieniowanie Å‚ powoduje rozpad ochratoksyny A
MALTORYZYNA I KWAS KOJOWY
" Wytwarzane przez A. oryzae
" Wykorzystywane do fermentacji żywności i przypraw jak: sos sojowy, sake (w krajach Azji)
" Zanieczyszczenie pasz dla zwierzÄ…t: ostre dawki powodujÄ… konwulsje i zatrzymanie oddychania, dawki
subletalne niszczą prawie wszystkie narządy i centralny układ nerwowy
" Kwas kojowy-kosmetyka, chirurgia plastyczna, właściwości depigmentacyjne, usuwa przebarwienia, składnik
wielu kosmetyków, środków rozjaśniających skore, działanie antybakteryjne, zapobiega powstawaniu
wolnych rodników, działa przeciwzmarszczkowo i nawilżająco
71. Na wybranych kilku przykładach scharakteryzuj mykotoksyny wytwarzane przez grzyby z rodzaju Penicillium.
1. Cytrynina
o Występowanie: ziarno kukurydzy, owies i jęczmień.
o Wytwarzana przez : Penicillium citrinum, notatum, chrysogenum oraz Aspergillus: candidus, flavipes
o Zółta substancja, Termostabilna w rozpuszczalnikach organicznych, ale nie kwaśnych lub zasadowych
o Uszkadza: wÄ…troba, nerki (nefrotoksycznosc), szpik kostny
o Działanie antybiotyczne nie wykorzystywane ze wzgl. na toksyczność
o Działanie:
o teratogenne i mutagenne
o ostre : zwężenie naczyń i oskrzeli
o chroniczne: uszkodzenie kanalików nerkowych proksymalnych
o cytotoksyczne: hamuje synteze RNA i oddychanie poprzez interferowanie z kompleksem I w
łańcuchu oddechowym
2. kwas penicylinowy
o Wytwarzany przez : Penicillium oraz Aspergillus
o Wysokie powinowactwo do SH
o Powoduje wyczerpanie glutationu
o Hepatotoksyczny
o Antidotum : glutation lub cysteina
3. cytreowirydyna
o Występowanie: głównie ryż
o Wytwarzana przez : Penicillium cytreoviride
o Działanie: hamuje mitochondrialną ATP-azę, która odpowiada za dostarczanie E do komórek, najwrażliwsze
na jej braki są komórki:
o Mięśniowe (szczególnie serce)
o Nerwowe
o Oddechowe
o Uszkadza:
o wÄ…trobÄ™, nerki
o neurotoksyczna i kardiotoksyczna
o endemiczna choroba serca sercowe beri-beri
4. luteoskiryna i rugulozyna
o Wytwarzane przez : Penicillium islandicum i rugulosum
o Bis-antrachinony
o Działanie:
o Hepatotoksyczne w czasie tworzenia reaktywnych form tlenu w procesie autooksydacji powstajÄ…
rodniki semichinonu luteoskiryny, które uszkadzają wątrobę
o Hepatokancerogenne znaczna część nowotworów wątroby w AZJI
5. islanditoksyna
o Wytwarzana przez : Penicillium islandicum
o Dla jej toksyczności kluczowe są cząsteczki Cl
o Niszczy wÄ…trobÄ™
o Toksyna wiąże się z wł aktyny => zmiana kształtu komórek => pęcherzyki na powierzchni błon śluzowych
6. kw cyklopiazonowy i penitrem A (tremorin)
o Wytwarzane przez : Penicillium cyclospium (zboża)
o Neurotoksyczne
o W CUN w miejscach presynaptycznych interferujÄ… z neurotransmiterami:
o GABA
o Kwas glutaminowy
o Kwas aspartamowy
Też: Patulina, ochratoksyny (P. verrucosum) omówione przy Aspergillus!!!
72. Omów mykotoksyny wytwarzane przez Claviceps purpurea.
Alkaloidy sporyszu
C. purpurea (buławinka czerwona) to pasożytniczy grzyb pszenicy, ryżu i innych traw. Tworzy charakterystyczne
przetrwalniki SKLEROTY (sporysz):
Purpurowo-czarne
Rogalowate
Zawierają różne związki:
Aminokwasy
Aminy biogenne
Alkaloidy ERGOTAMINA
Ergotyzm zatrucie alkaloidami sporyszu (obecnie nie występuje: środki ochrony zbóż)
Postać gangrenowa:
o przykurcze mięśni => niedokrwienie=> martwica (gł. kończyny) => zgorzel => amputacja
Postać konwulsyjna:
o Bolesne, długotrwałe skurcze mięśni
o Porażenie ukł nerwowego => drgawki
o Utrata pamięci
Ergotamina:
o Skurcz mięśni gładkich macicy => lek wczesnoporonny i powstrzymujący krwawienie z dróg rodnych
o Leczenie migreny
o Otrzymuje siÄ™ z niej kwas lizergowy do produkcji LSD
LSD:
o Jedna z najaktywniejszych sunstancji psychodelicznych
o LSD po raz pierwszy zsyntetyzowano w 1938, działanie psychoaktywne odkrył A. Hoffmann w 1943.
o Początkowo miał być lekiem działającym pobudzająco na ukł krwionośny
o W latach 60. XX w. stosowany w medycynie ze wskazań psychiatrycznych. Popularny narkotyk, nielegalny od
1966. Obecnie zaliczany do potencjalnych psychotoksycznych bojowych środków trujących.
o To nie halucynogen nie powoduje urojeń, a jedynie zmienia postrzeganie psychiczne i zmysłowe. Następuje
krzyżowanie doznań pozwalające mieć poczucie słyszenia kolorów lub widzenia dzwięków.
o Fizycznymi objawami są: rozszerzenie zrenic, podwyższona temperatura ciała, przyspieszenie tętna, drgawki,
niezborność ruchów, utrata apetytu, suchość w ustach.
o LSD pobudza receptor serotoninowy i działając na zasadzie + sprzężenia zwrotnego prowadzi do
nadprodukcji serotoniny.
o Efekty zażycia LSD są do końca nieprzewidywalne, zależą od dawki, osobowości zażywającego, nastroju i
oczekiwań. Pierwsze zauważalne po 30-90 min od przyjęcia narkotyku.
Efekt progowy przy 20 µg
Dawka: 100-500 µg
Tylko 1 śmiertelne przedawkowanie w 1975 po 300 mg
LD50 LSD czÅ‚owieka 200 µg 1 mg / kg
Już po 1krotnym zażyciu efekt tolerancji fizjologicznej
o Odczucia po zażyciu LSD ustępują zazwyczaj po 12 godzinach od zażycia (czasem mogą się utrzymywać przez
kilka dni). Zażywaniu LSD towarzyszy zjawisko nawrotów halucynacji zwane flashback. Może ono wystąpić
nawet długo po zaprzestaniu używania.
73. Na wybranych kilku przykładach scharakteryzuj mykotoksyny wytwarzane przez grzyby z rodzaju Fusarium.
Grzyby z rodzaju Fusarium bytują na: zboża, siano, pasze. Ich mykotoksyny mają działanie: silnie cyto-, immuno- i
hemotoksyczne
1. Fumonizyny
o Wytwarzane przez : Fusarium verticillioides
o Najbardziej toksyczny jest Fusarium verticillioides sekcja Liseola
o W żywności i paszach 70% to fumonizyna B1 najbardziej toksyczna
o B2 i B3 mniej toksyczne
o W Polsce zbyt chłodny klimat niska ilość zanieczyszczeń
o Atakuje 80-100% zbóż, szczególnie kukurydzę
o Budowa i właściwośći:
o 19-20 węglowy łańcuch aminopolihydroksylowy
o rozpuszczalne w wodzie
o odporne na wysokÄ… temperaturÄ™
o nie majÄ… struktury cyklicznej
o FB1
o Choroby zwierzÄ…t hodowlanych
o Potencjalnie kancerogenna dla ludzi
Afryka RPA, związek między zasięgiem FB1 i nowotw. Przełyku
Chiny- nowotwory wÄ…troby
o Toksyczność = zaburzenia metabolizmu sfingolipidów
o W wyniku niektórych procesów przemysłowych powstają hydrolizowane fumonizyny, które są
jeszcze bardziej toksyczne (HFB1)
o Detoksykacja fumonizyn:
o Amonifikacja i fermentacja niezbyt skuteczne
o Lepsze efekty fizyczne usuwanie frakcji o max zawartości toksyn kiełki, otręby
2. trichotecyny
o WytwarzajÄ… je: Fusarium, Stachybotiys, Cephalosporium, Myrothecium, Trichoderma
o Obecnie znanych jest około 60 związków z tej grupy mikotoksyn.
o PowiÄ…zane strukturalnie
o 4 podklasy
o naturalnie w pokarmie wywołują zanieczyszczenia:
o toksyna T-2 i
o womitoksyna (DON, deoksyniwalenon) => wymioty
o diacetooksyscripenol
o niwalenon
o Za toksyczność tych związków odpowiada:
o gr epoksydowa przy węglach C12 i C13
o powinowactwo toksyny do białek rybosomalnych (dzięki budowie łańcucha bocznego) => wiążą się
do podjednostki 60S => stop biosynteza białek
o DON
o Najczęściej występuje
o najmniej toksyczny
o zakaża gł pszenicę fuzarioza kłosów
o toksyna T-2
o pszenica, owies, gryka, proso
o zw. lipofilowy potrafi przejść do mleka bydła karmionego skażoną paszą
o mokre mielenie redukuje jej zawartość o 70%
o odpowiednie zbieranie i przechowywanie sprawiło, że jest ona rzadka
o inhibitor syntezy DNA i białek ssaków
o podrażnia skórę i śluzówki przewodu pokarmowego
o nudności, wymioty, biegunka
o cytotoksyczna na szybko dzielące się komórki (w tym szpik) działa jak promieniowanie =>
immunosupresja
o zwiększa wrażliwość na bakterie gram (-) i wirusa Herpes simplex
o uczestniczy w powstawaniu pelagry (rumieniec lombardzki)
o udział w wybuchu epidemii toksycznej aleukemii żywieniowej
o w okresie II wojny światowej na Syberii,
o liczba ofiar śmiertelnych wyniosła 100 000.
o Przyczyną choroby było spożywanie pszenicy przechowywanej na wolnym powietrzu, porażonej
Fusarium.
o Choroba objawiała się plamami na skórze, martwiczą anginą, zmniejszeniem liczby leukocytów we
krwi, rozległymi krwotokami i zanikiem szpiku kostnego.
3. Moniliformina
o WytwarzajÄ… je: Fusarium moniliforme, oxysporum, egniseh
o Rozpuszcza siÄ™ w wodzie i polarnych rozpuszczalnikach
o Skutek spożycia zależny od dawki
o Letalna = śmierć przez uduszenie
o Subtelna = uszkodzenie mięśnia sercowego
o Działanie: zahamowanie dehydrogenazy pirogronianowej => stop cykl kwasu cytrynowego => stop
wytwarzanie energii
4. Zearalenon (ZEN)
o WytwarzajÄ… go: Fusarium graminearum i sprotichoides
o Cykliczna struktura
o Rozpowszechniony klimat umiarkowany, ale i gorÄ…cy
o Zboża i siano
o Pasze kiszone
o Produkty zielarskie
o Banany
o Pieprz
o Usuwanie toksyny:
o Usunięcie łuski z ziarna usuwa 40-100% ZEN
o PÅ‚ukanie w wodzie destylowanej do 61% ZEN
o Działanie estrogenne wiąże się do receptorów estrogenu w:
o Macicy
o Podwzgórzu
o Przysadce
o Objawy:
o Kobiety = hiperplazja macicy, stany zapalne dróg rodnych, ograniczenie płodności
o Mężczyzni = ograniczenie płodności
o Czasem w dużej ilości w mleku, powoduje:
o Przyśpieszone dojrzewanie narządów płciowych
o Zaburzenia cyklu płciowego u dorosłych
o Dawniej stosowany do łagodzenia objawów menopauzy
o Stop gdy zauważono kancerogenne i teratogenne (uszkodzenia szkieletu) skutki u zwierząt
74. Mykotoksyny wytwarzane przez grzyby kapeluszowe z klasy podstawczaków (Basidiomycetes).
charakter najważniejsze przykłady gatunków
nr typowe objawy
działania toksyny grzybów
opóznione działanie - skrajnie do
muchomor zielonawy i
kilku dni; cytotoksyczne amanityna
podgatunki, hełmówka,
1 cytotoksyczne uszkodzenie nerek, wÄ…troby, O.U.N, fallotoksyny
niektóre czubajki,
ból brzucha, torsje, b. silna orellanina
zasłonak rudy
biegunka
blokowanie tylko po wypiciu alkoholu:
2 przemian pobudzenie, lęk, metaliczny smak w kopryna czernidłaki
etanolu ustach, wymioty
strzępiak ceglasty,
zwężenie zrenic, ślinotok, biegunka, czerwony i in.; lejkówka
3 obwodowe torsje, bradykardia, spadek muskaryna odbielona; borowik
ciśnienia tętniczego grubotrzonawy, ponury i
szatański
naprzemienne pobudzenie i
senność, biegunka, wymioty, ból muscymol, kwas
quasi-
4 głowy, zawroty głowy, brak ibotenowy, muchomor czerwony
atropinowe
koordynacji ruchu, zaburzenia muskaryna
widzenia i omamy
halucynacje, uczucie błogostanu lub
psylocybina, Å‚ysiczki
5 halucynogenne psychoza, wymioty; zobacz grzyby
psylocyna (np.Å‚.lancetowata)
halucynogenne
" ęLFA - AMANITYNA :
o jest cyklicznym oktapeptydem zawierającym kilka nietypowych aminokwasów.
o należy do najsilniej działających toksyn występujących w grzybach, każdego roku umiera ponad 100
osób z powodu spożycia trujących grzybów.
o amanityna jest bardzo trwałą trucizną, nawet długie gotowanie jej nie inaktywuje, (suszone
muchomory nawet po 10 latach są w pełni toksyczne)
o jej toksyczne działanie polega na silnym wiązaniu się z polimerazą RNA II co wpływa na zahamowanie
transkrypcji 23S RNA i pre-mRNA, natomiast w wyższych stężeniach (1 źM) wiąże się również z
polimerazÄ… RNA III co powoduje zahamowanie transkrypcji pre-tRNA i 5S RNA. Polimeraza RNA I nie
jest wrażliwa na tę toksynę.
o pierwsze objawy zatrucia zwykle występują z opóznieniem, po 10-11 godzinach od spożycia. są to: na
początku bóle brzucha, mdłości, wymioty i biegunka, pózniej występuje znaczne obniżenie ciśnienia
krwi, przyspieszenie akcji serca, odwodnienie i wstrzÄ…s. Po kilku dniach pojawiajÄ… siÄ™ objawy
uszkodzenia wątroby (działanie hapatotoksyczne)
o jeśli dawka trucizny była duża śmierć następuje po 4-7 dniach i zwykle z powodu niewydolności
wątroby (śpiączka wątrobowa).
o WYSTPOWANIE: muchomor sromotnikowy, muchomor jadowity, hełmówka obrzeżona,
" FALLOTOKSYNY :
o alkaloidy występujące w grzybach z rodzaju muchomor, głównie w muchomorze zielonawym oraz w
muchomorze jadowitym
o to grupa cyklicznych peptydów które tworzy 8 aminokwasów, tworzących 2 pierścienie peptydowe
(są bicykliczne), połączone wiązaniem pomiędzy gr. -SH cysteiny a pierścieniem indolowym
tryptofanu taka budowa fallotoksyn determinuje niezwykłą odporność na działanie wysokich
temperatur, kwasów i enzymów trawiennych.
o po wchłonięciu do krwiobiegu znaczna część toksyn wiąże się z albuminami, co dziesięciokrotnie
zwiększa ich toksyczność.
o powodują zahamowanie syntezy białek, w tym także enzymatycznych.
o do grupy fallotoksyn zaliczane sÄ…: falloina, falloidyna, fallizyna, fallacyna, fallacydyna, fallizacyna oraz
proffaloina, która jest praktycznie nietoksyczna.
o na przykładzie falloidyny mechanizm działania (wszystkie działają podobnie): falloidyna w
cytoplazmie komórki wiąże aktynę w formie F (spolimeryzowana) i zapobiega jej depolimeryzacji
hamując aktywność ATPazy tego białka. w efekcie w cytoplazmie znacznie zmniejsza się ilość
monomerów aktynowych, a stabilizowane są wszystkie formy wyższe od G-aktyny. Filamenty
aktynowe w dużej ilości przylegają sztywno do plazmolemy.
o działanie falloidyny dotyczy więc, zarówno dystrybucji aktyny jak i zdolności komórki do poruszania
się, cytokinezy, przemieszczania się organelli po ścieżkach aktynowych, zaburza funkcje skurcze
mięśni.
o WYSTPOWANIE: razem z amatoksynami
" ORELLANINA:
o pochodna bipirydylu
o odporna na działanie soków trawiennych
o uszkadza kanaliki nerkowe, powodujÄ…c zmiany martwicze.
o Początkowo występują zaburzenia żołądkowo-jelitowe, uczucie pragnienia, bóle głowy i okolicy
lędzwiowej. W przypadku zjedzenia dużej ilości grzybów, niewydolność nerek może rozwinąć się już
po 2-3 dniach, następuje śmierć na skutek mocznicy (zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej i
toksyczne działanie licznych produktów przemiany materii, które ulegają akumulacji w organizmie.
o śmiertelność jest oceniana na ok. 15%.
o WYSTPOWANIE: zasłonak rudy (cortinarius orellanus)
" KOPRYNA :
o jest toksyną można powiedzieć oportunistyczną gdyż sama w sobie nie jest szkodliwa, dopiero gdy
osoba, która spożyła koprynę z grzybem i popiła to jeszcze alkoholem może czuć się zagrożona
o kopryna hamuje rozkład alkoholu w organizmie ludzkim poprzez blokadę dehydrogenazy aldehydu
octowego na skutek czego dochodzi do akumulacji tego ostatniego. Jeżeli w ciągu 2-3 dni po (lub
przed) zjedzeniu tych grzybów zostanie wypity alkohol, nawet w bardzo niewielkich ilościach lub
wręcz przyjęty np. z lekami, dochodzi do gwałtownych reakcji, które zależnie od okoliczności mogą
skończyć się nawet śmiertelnie (bardzo rzadko)
o pierwsze objawy to czerwone, przechodzące w fiolet zabarwienie twarzy i szyi. Występuje też
znaczne podwyższenie tętna oraz temperatury ciała.
o ciekawostkÄ… sÄ… badania nad wykorzystaniem kopryny w leczeniu alkoholizmu.
o WYSTPOWANIE: czernidłak pospolity (coprinus atramentarius) grzybek jest JADALNY
" MUSKARYNA :
o ciaÅ‚o staÅ‚e o temperaturze topnienia 453-454 K (180-181°C). Dobrze rozpuszcza siÄ™ w wodzie i
etanolu.
o silnie oddziałuje na AUN łącząc się z pewnymi receptorami cholinergicznymi (zwanymi
muskarunowymi)
o działa ona szybko i gwałtownie na układ krwionośny, powoduje wysoką potliwość, stany lękowe,
trudności z oddychaniem, wymioty i bóle brzucha W większych stężeniach wywołujeśmierć na
skutek zatrzymania akcji serca (obecnie rzadko)
o naturalną odtrutką dla muskaryny jest inna toksyna atropina występująca w pokrzyku wilczej
jagodzie.
o WYSTPOWANIE: muchomor czerwony, strzępiak ceglasty, lejówka odbielona, borowik ponury.
" MUSCYMOL :(inna nazwa: PANTERYNA)
o alkaloid o właściwościach psychoaktywnych, niemetabolizowany przez człowieka, wydalany w
postaci niezmienionej.
o może powstać w wyniku dekarboksylacji kwasu ibotenowego, z którym występuje w muchomorach.
o muscymol jest selektywnym agonistÄ… receptora GABA-A.
o powoduje halucynacje określane jako wizje hipnagogiczne (między jawą a snem), a stan odurzenia
określany jest jako podobny do świadomego śnienia.
o długotrwałe zażywanie w postaci używek prowadzi do ciężkich chorób psychicznych.
o WYSTPOWANIE: muchomor czerwony (amanita muscaria)
" KWAS IBOTENOWY:
o alkaloid o działaniu odurzającym
o występuje głównie w blaszkach i w miąższu
o rozkładany w organizmie na muscymol atakujący w pierwszym rzędzie układ nerwowy a dalej jak
wyżej.
" PSYLOCYBINA :
o jest prolekiem, oznacza to, że w organizmie konwertowana jest w farmakologicznie czynną
psylocynÄ™, poprzez defosforylacjÄ™.
o związek słabo toksyczny
o psychodeliczny alkaloid z rodziny tryptamin,
o obok LSD jest najbardziej popularnym i najczęściej używanym psychodelikiem
o powoduje głębokie doznania psychodeliczne, transcendentne, mistyczne, medytacyjne, często także
religijne.
o przyjęta doustnie działa około 5-6 godzin.
o -dobrze wchłania się przez tkanki jamy ustnej
o -efekty działania: poprawienie nastroju i humoru, modyfikacje percepcji, efekty wizualne i ogólną
zmianę postrzegania zmysłowego, intoksykowany może widzieć kolorowe geometryczne wzory,
fraktale czy zintensyfikowanie kolorów.
o większe dawki mogą sprawić, że osoba będąca pod wpływem psylocybiny zacznie gubić się w swoich
myślach i mieć problemy z odróżnieniem, co jest rzeczywiste a co nie.
o po intoksykacji nią może wystąpić zjawisko potocznie zwane bad trip - niegrozne omamy i urojenia,
jak i napady ekstremalnej paranoi i histerii.
o -długotrwałe zażywanie psylocybiny może spowodować wystąpienie HPPD - powtarzające się, trwałe
zmiany w percepcji spowodowane używaniem substancji halucynogennych zwiększone ryzyko
wystÄ…pienia schizofrenii i psychoz.
o WYSTPOWANIE: Å‚ysiczki (Psilocybe sp)
" PSYLOCYNA :
o pochodna tryptaminy, w naturze występuje z psylocybiną i baeocystyną.
o jest agonistą receptorów serotoninowych przez co następuje zwiększenie wydzielania hormonów
szczęścia m.in. dopaminy
o psylocyna jest produktem metabolizmu psylocybiny i prawdopodobnie to właśnie onaodpowiada za
ogół efektów wywołanych spożyciem grzybów psylocybinowych.
o WYSTPOWANIE: z psylocybinÄ….
77. Omów budowę i działanie toksyn wytwarzanych przez ślimaki.
U wielu mięczaków, również jadalnych rozpoznano tetradotoksynę, a zatrucia nimi nierzadko bywają śmiertelne.
Wśród jadowitych morskich bezkręgowców na uwagę zasługują małże. Budowa tetrodotoksyny:
Toksyny wywołujące zatrucia pokarmowe po spożyciu trujących małży klasyfikuje się na ogół wg efektów na:
" paralityczne (paralytic shellfish poisoning PSP - saksitoksyny), występowanie - omółki
o porażenie mięsni oddechowych oraz układu motorycznego i sercowo naczyniowego, które mogą
spowodować śmierć w okresie do 12 tygodni po spożyciu zatrutych małży
" wywołujące biegunkę, działanie cytotoksyczne (diarrheic DSP), występowanie omółki, przegrzebki
o kwas okadajowy i jego pochodne (40ug najmniejsza doustna dawka powodujÄ…ca biegunkÄ™ u
dorosłego człowieka)
o pektenotoksyny (atakujÄ… wÄ…trobÄ™)
o jesotoksyny (atakują mięsień sercowy)
" powodujÄ…ce amnezjÄ™ (amnesic ASP)
" nurotoksyny (neurotoxic NSP)
WytwarzajÄ… je liczne glony planktonowe rozwijajÄ…ce siÄ™ masowo w pewnych okresach w wodach tropikalnych i w
strefie umiarkowanej. W wyniku metabolicznych przemian w organizmie małży toksyny pobrane z pokarmem ulegają
przekształceniom zmieniającym ich toksyczność.
Większość toksyn nie wytwarzają zwierzęta morskie, ponieważ zródłem są drobnoustroje w nich zasiedlone, a raczej
ich produkty metabolizmu.
78. Omów budowę i działanie toksyn wytwarzanych przez owady.
" Głównymi sprawcy użądleń: osy, szerszenie, pszczoły.
" Reakcja alergiczna może wystąpić natychmiast po użądleniu lub nawet po kilku godzinach
" Objawy: pokrzywka, obrzęk i swędzenie w miejscu użądlenia (objawy natury miejscowej), trudności w
oddychaniu, zawroty głowy i gwałtowny spadek ciśnienia krwi (objawy natury uogólnionej) - w ostrych
przypadkach mamy zatem do czynienia z tzw. szokiem (wstrząsem) anafilaktycznym gwałtowny spadek
ciśnienia krwi, utrata przytomności, a w krytycznych przypadkach prowadzący nawet do zgonu
Jad pszczeli: melityna i apamina
" Melityna działa silnie drażniąco w miejscu użądlenia jest to zasadowy polipeptyd zawierający w swej
cząsteczce 26 aminokwasów. Początkowa część łańcucha polipeptydowego jest elektrycznie obojętna i
hydrofobowa, końcowa zaś silnie zasadowa i hydrofilna. Melityna działa bezpośrednio hemolizująco,
zwiększa przepuszczalność naczyń krwionośnych, powodując skurcz mięśni szkieletowych i serca oraz
wyzwala histaminę. Blokuje też przewodnictwo nerwowo-mięśniowe.
" Drugim zasadowym polipeptydem jest apamina składa się z 18 aminokwasów. Zawiera w cząsteczce dwa
mostki -S-S-. Działa przede wszystkim na OUN, częściowo go pobudza, częściowo porażając
" Prócz tych 2 głównych polipeptydów jad pszczeli zawiera też peptyd o nazwie MCD-peptyd. Składa się on z 22
aminokwasów. Jego działanie uwarunkowane jest na mastocyty (komórki tuczne).
" Jad pszczół zawiera też enzymy: fosfolipazÄ™ Ä… i ², które rozkÅ‚adajÄ… fosfolipidy. Lecytyna przeksztaÅ‚ca siÄ™ w
izolecytynę. Izolecytyna hemolizuje krwinki i niszczy trombocyty. Fosfolipaza ponadto obniża ciśnienie krwi.
Toksyny innych owadów:
" kalotropina, kalaktyna pobudzają niektóre ośrodki rdzenia przedłużonego ( zwł. ośrodek sercowo-
naczyniowy i wymiotny..)
" cyjanowodór (motyle)
" rakotwórcza mieszanina chinonów troszyk gryzący w mące
" KANTARYDYNA chrząszcze - terpenoid silnie trujący dla człowieka i większych ssaków. Hemolimfa w
połączeniu z kantarydyną powoduje powstanie bąbli na skórze Objawy: silne zapalenie spojówek, zatrucia
pokarmowe, zaburzenia w pracy nerek nekroza kanalików nerkowych, ograniczona filtracja w kłębkach
nerkowych wynikająca z zachwianej równowagi elektrolitowej. W dawnej medycynie stosowana jako
afrodyzjak ( dziś tez można dostać w sexshopach :P), na porost włosów, usuwanie brodawek, plastry
naciÄ…gajÄ…ce
79. Omów budowę i działanie toksyn wytwarzanych przez pająki i skorpiony.
Jad skorpionów podobnie jak jad węży zawiera fosfolipazÄ™ Ä… i ² oraz maÅ‚e nie biaÅ‚kowe czÄ…steczki. Jad skorpionów
ma zasięg działania nie tylko miejscowy, ale przede wszystkim systemowy. Skutkami działania jadu są duszności,
częstoskurcz, ślinotok, biegunka, porażenie OUN-u oraz ślepota.
Ze względu na ilość reszt cysteinowych, sekwencję aminokwasów, występowanie alfa- i beta-skrętów w strukturze
czwartorzędowej itp. podporządkowuje się toksyny pod różne grupy jak i podgrupy. Jedną z nich jest alfa-KTx, która
dzieli się na 12 podgrup od alfa-KTx1 do alfa-KTx12. W grupie alfa-KTx6 znajdują się m. in. następujące toksyny MTX
(Scorpio maurus), Pi 1 (Pandinus imperator), HsTX1 (Heterometrus spinifer). Pomimo czasami nieznacznych różnic w
budowie chemicznej toksyn ich działanie jest zadziwiająco różne.
Toksyny znajdujące się w jadzie skorpiona po tym jak zostanie on wstrzyknięty do naszego krwiobiegu porażają
nerwy w okolicy ukłucia. Stąd miejscowe paraliże i ból. Toksyny rozprzestrzeniają się porażając kolejne nerwy.
Wywołuje to mimowolne skurcze mięśni, początkowo w okolicach miejsca ukąszenia a następnie w kolejnych
partiach ciała. Gdy toksyny dotrą do OUN działają już na cały organizm. Przejmują stery nad naszym ciałem. Wtedy
często zaczynają pojawiać się nudności, wymioty, biegunka i podwyższona temperatura ciała. W zależności od siły
jadu i Naszej reakcji na toksyny w nim zawarte mamy dwa wyjścia: przeżyć lub nie. Jeśli Nasz ustrój jest w stanie
wygrać z toksynami to powoli następuje zniesienie objawów. Dochodzenie do siebie po ukąszeniu może być bardzo
długie i na pewno zostanie do końca życia w pamięci osób ukąszonych.
80. Omów budowę i działanie toksyn wytwarzanych przez ryby
TrujÄ…ce gatunki ryb
" Rodziona Tetraodontidae (ryby kule, Fugu)
" Balistydy (Trigger fish)
" Papugoryby (Scandae parrotfish)
Ryby czynnie trujące - substancje trujące wydzielane z gruczołów pod płetwą grzbietową lub przy ogonie do
środowiska po zranieniu ofiary
Ryby biernie trujące szkodliwe po spożyciu, substancje trujące w mięśniach
Przykłady toksyn:
" Teradotoksyna - zawartość toksyny w gonadach, wątrobie, wnętrznościach i skórze ryb rozdymkowatych jest
tak duża, że prowadzi do nagłej śmierci, natomiast mięso ryb rozdymkowatych zwykle nie jest niebezpiecznie
trujące. Rzeczywiste zródło tetrodotoksyny jest niepewne. Toksyny nie znaleziono w algach nie potwierdzono
również, że jak dotąd przypuszczano, terodotoksyna jest produktem metabolitu gospodarza. Jednakże,
ostatnie doniesienia o wywarzaniu tetodotoksyny/anhydrotetrodoksyny przez kilka rodzajów bakterii, w tym
szczepy z rodziny Vibrionaceae, Pseudomonas sp . i Photobacterium phosphoreum, wskazujÄ… na bakteryjne
pochodzenie toksyny. Wymienione mikroorganizmy należą do powszechnie występujących w morzach i
często towarzyszą zwierzętom morskim. Po potwierdzeniu, odkrycia te mogą mieć istotne znaczenie w
zatruciach, które wiązano bezpośrednio z tymi mikroorganizmami.
Działanie: jest to termolabilna toksyna, poraża OUN, działa kuraryzująco na płytkę motoryczną, wywołuje
porażenie ośrodka motorycznego
" Histaminy i związki histaminopodobne wykryte między innymi u wątłusza i makreli. Wskutek występowania
bakterii Salmonelle, Shigella, Proteus morgani, Clostridium mających aktywność oksydazy diaminowej może
dojść do rozkładu histydyny, zawartej w tkance mięśniowej ryby i powstania histaminy i związków
histaminopodobnych.
Działanie: rozszerzenie naczyń krwionośnych, zaczerwienienie skóry, spadek ciśnienia krwi, dychawica
oskrzelowa.
" Cyguaterotoksyna czwartorzędowa zasada amonowa o wzorze C28H52NO5Cl, izolowana z ryb jadalnych
Oceanu Spokojnego, termolabilna.
Działanie: inhibitor cholino esterazy, objawy porażenia układu przywspółczulnego (porażenie mięsni,
drgawki, śpiączka)
81.Omów budowę i działanie toksyn wytwarzanych przez płazy
W gromadzie płazów znaleziono jedne z najsilniej działających trucizn świata zwierzęcego. Zwierzęta te należą jednak
wyłącznie do biernie toksycznych (trujących). Jad wytwarzają w specjalnych gruczołach w skórze i wydzielają go w
ochronie przed drapieżnikami. Również gruczoły płciowe, krew i tkanki mogą być toksyczne. Najczęściej trujące płazy
sÄ… jaskrawo ubarwione i niezwykle kolorowe.
" W Ameryce Południowej i Środkowej, w tropikalnych lasach deszczowych żyją małe, jaskrawo ubarwione
żabki z rodzin Dendrobates i Phyllobates, które w skórze mają liczne brodawki wytwarzające silną toksynę -
batrachotoksynę. Jest to substancja o działaniu neurotoksycznym, powodująca zablokowanie transmisji
sygnałów nerwowych w organizmie. Wskutek jej działania następuje paraliż mięśni i zatrzymanie akcji serca.
Indianie wykorzystują batrachotoksynę do zatruwania strzał. Drobne zwierzęta i ptaki trafione zatrutą strzałą
umierają prawie natychmiast, ale ich mięso nadaje się do spożycia, gdyż małe ilości trucizny nie są
wchłaniane w przewodzie pokarmowym człowieka. Ciekawym może być fakt, że jedynym naturalnym
wrogiem trujących żabek jest kilka gatunków węży, które odżywiają się nimi i są zupełnie niewrażliwe na ich
toksynę. Ponadto trucizna wytwarzana w gruczołach skórnych tych płazów pochodzi najczęściej z ciał żuków,
którymi te z kolei się odżywiają, stąd tropikalne żabki, hodowane w warunkach terraryjnych, zazwyczaj nie są
toksyczne.
" W ciałach niektórych gatunków salamander znaleziono tetradotoksynę, tę samą, którą produkują narządy ryb
najeżkowatych. Inne gatunki tych płazów wytwarzają różnego rodzaju trucizny o charakterze alkaloidów i
substancji najczęściej pochodzenia białkowego. Trucizny salamander poza działaniem hemolitycznym i
miejscowo drażniącym, mogą także powodować skurcze mięśni, przez paraliżowanie układu nerwowego.
" Również salamandra plamista (Salamandra salamandra) żyjąca w Europie (także w Polsce) w swojej skórze
ma słabą truciznę, niegrozną dla człowieka, ale za to skuteczną w odstraszaniu jej naturalnych wrogów.
Zmiany w środowisku naturalnym salamander doprowadziło do tego, że większość z nich to gatunki
zagrożone, stąd odławianie i przetrzymywanie salamandry plamistej, prawnie chronionej w naszym kraju,
jest niedozwolone.
" Najlepiej poznaną toksyną wytwarzaną przez płazy jest wydzielina gruczołów jadowych niektórych ropuch z
rodziny Bufonidae, jak np. ropuchy szarej - Bufo bufo. Wydzielina ta zawiera między innymi bufotalinę, która
w małych ilościach pobudza, a w dużych poraża akcję mięśnia sercowego. Suszone ropuchy (Buffones
exsiccatae) znajdują jeszcze zastosowanie w tradycyjnej medycynie chińskiej, jako leki nasercowe.
82.Omów budowę i działanie toksyn wytwarzanych przez jaszczurki i węże
Trujące węże:
" żmijowate (np. żmije i grzechotniki), ich jad uszkadza krew i naczynia krwionośne
" kobrowate (np. kobry i okularniki) ich jad działa neurotoksycznie i kardiotoksycznie
Skład jadu
" u wszystkich gatunków ATPaza, NADaza, proteza
" żmijowate fosfolipaza, krotoaktyna (polipeptyd), hialuronidaza, acetylocholinoesteraza
" kobrowate fosfolipaza, neurotoksyna (polipeptyd), kardiotoksyna (białko)
Mechanizm działania
" ATPaza, NADaza, proteazy powstawanie miejscowych stanów zapalnych i martwicy tkanki; zahamowanie
krzepnięcia krwi (inaktywacja tromboplastyny, proteoliza protrombiny lub fibrynogenu, zahamowanie
przejścia protrombiny w trombinę lub fibrynogenu w fibrynę)
" Fosfolipazy - hemoliza (liza błony erytrocytarnej <=wytworzenie przez fosfolipazy izoleucyny i lizofosfatydazy
silne biologiczne emulgatory)
" Krotoaktyna hamuje centralne skurcze mięśni
" hialuronidaza zwiększa szybkość działania jadu i jego rozprzestrzeniania się w organizmie
" Cholinoesteraza rozkład acetylocholiny, porażenie mięśni serca
" Komponent kariotoksyny uszkodzenie mięśnia serca, zaburzenie krążenia
" Kobratoksyna wyzwala z nadnerczy adrenalinę hiperglikemia i nadciśnienie
Jad węży jest niezmiernie złożoną mieszaniną na którą składają się setki rozmaitych białek - z czego tylko część to
toksyny. Aby jakoś uporządkować tę różnorodność podzielono je neurotoksyny i hemotoksyny.
Do neurotoksyn należy kilka grup.
" Alfa-neurotoksyny jak np. kobratoksyna czy erabutoksyna wiążą się z cholinergicznymi receptorami
nikotynowymi,
" beta-neurotoksyny blokują uwalniane alcetylocholiny z zakończeń nerwowych i prawdopodobnie łączą się z
kanałami potasowymi.
" Kappa-toksyny blokują receptory cholinergiczne w ośrodkowym układzie nerwowym zaś
" dendrotoksyny zwiększają uwalnianie acetylocholiny do szczelin synaptycznych, mogą także blokować kanały
potasowe.
Hemotoksyny powodują hemolizę - na skutek zniszczenia błon komórkowych - np. CVF z jadu kobry "udaje"
komponenty układu dopełniacza - dzięki czemu może go aktywować. Aktywacja dopełniacza w ostateczności może
prowadzić do lizy zaatakowanych komórek. W jadach węży znajduje się dużo enzymów - proteinaz i fosfolipaz
zdolnych niszczyć tkanki - w tym np. mięsień sercowy czy mięśnie szkieletowe. Oczywiście skład jadu różni się w
zależności od gatunku - niektóre jadowite węże nie są grozne dla człowieka inne z kolei - mogą być śmiertelnie
niebezpieczne.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Opracowanie Pytań z prezentacji na ćwiczeniach kolosopracowanie pytańKomunikacja społeczna opracowanie pytańfizyka opracowanie pytanOpracowanie pytańKPPT opracowanie pytańOpracowanie pytan part2Historia wojen 01 Opracowanie pytanKartografia opracowanie pytań na egzaminNasze opracowanie pytań 1 40opracowanie pytan MOcw 3 broma opracowanie pytan?0Nanomaterialy metaliczne opracowanie pytanOpracowanie pytań by bartez3do drukumolasy, metody i techniki organizatorskie, opracowanie pytańHistoria wojen 01a Opracowanie pytanWydymala opracowanie pytan skrócona wersja 15 stronwięcej podobnych podstron