Аматоксин
Аматоксин | |
Аматоксин у Вікісховищі |
Аматоксини (також аманітотоксини, та інколи аманітоксини) це загальна назва групи щонайменше восьми споріднених токсичних сполук, що містяться в грибах кількох родів, в найбільшій мірі в Мухоморі зеленому (Amanita phalloides) а також в кількох інших видах роду Amanita, так само як і в грибах родів Conocybe, Galerina and Lepiota. Аматоксини є смертельними для людини навіть в малих дозах. На відміну від багатьох харчових отрут вони не розкладаються під дією тепла тому приготування отруйних грибів не зменшує летальність отруєнь.
Структура[ред. | ред. код]
Усі сполуки мають спільну базову структуру з восьми амінокислотних залишків, що має циклічну будову. Аматоксини вперше були ізольовані в 1941 році Генріхом Отто Віландом та Рудольфом Галлермайером.[1] Всі аматоксини є олігопептидами. На початковому етапі їх синтезу продукується протеїн з 35 амінокислот, з якого потім, за допомогою пропил-олігопептидази вирізається пептид з восьми залишків.[2] Схематичною послідовністю усіх аматоксинів є Ile-Trp-Gly-Ile-Gly-Cys-Asn-Pro із зшивкою між Trp та Cys через S=O місток.
На початок двадцять першого століття відомо десять аматоксинів:[3]
Назва | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 |
---|---|---|---|---|---|
α-аманітин | OH | OH | NH2 | OH | OH |
β-аманітин | OH | OH | OH | OH | OH |
γ-аманітин | H | OH | NH2 | OH | OH |
ε-аманітин | H | OH | OH | OH | OH |
Аманулін | H | H | NH2 | OH | OH |
Аманулінова кислота | H | H | OH | OH | OH |
Аманінамід | OH | OH | NH2 | H | OH |
Аманін | OH | OH | OH | H | OH |
Проаманулін | H | H | NH2 | OH | H |
Існують також повідомлення про δ-аманітин, проте його хімічну будову ще не описано.
Механізм[ред. | ред. код]
Аматоксини є потужними та вибірковими інгібіторами РНК-полімерази ІІ, життєво важливого ферменту синтезу матричної РНК (мРНК), мікроРНК, та малих ядерних РНК (snRNA). Без мРНК, яка є шаблоном для біосинтезу білків, припиняється клітинний метаболізм і починається лізис.[4] РНК полімераза гриба Amanita phalloides є нечутливою до аматоксинів, що унеможливлює самоотруєння гриба.[5]
Симптоми впливу[ред. | ред. код]
Печінка є основним органом, що зазнає ушкоджень в результаті впливу аматоксинів оскільки вона є першим органом куди вони потрапляють після абсорбції в травній системі. Крім потрапляння в організм із їжею, що є переважним способом отруєння, аматоксини можуть абсорбуватися шкірою та потрапити через органи дихання ушкоджуючи інші органи такі як серце та нирки. Зокрема в результаті вдихання або потрапляння з їжею, аматоксини спричиняють подразнення дихальних шляхів, головний біль, запаморочення, нудоту, задишку, кашель, безсоння, діарею, розлади травної системи, біль у спині, ушкодження печінки та нирок, а також смерть. Контакт зі шкірою, наприклад, β-аманітину , може викликати подразнення, опіки, почервоніння, сильний біль, а також привести до абсорбції через шкіру спричиняючи ефекти подібні до вдихання або потрапляння з їжею. В результаті контакту цих сполук з очима виникають подразнення, опіки рогівки, та ушкодження очей. Особи з ураженнями шкіри, очей, розладами центральної нервової системи, дисфункціями печінки, нирок та органів дихання можуть бути більш вразливими до впливу цих сполук.[7]
Приблизна мінімальна летальна доза визначається як 0.1 мг/кг або 7 мг токсинів для дорослої людини. Швидка абсорбція в травній системі в поєднанні з термостійкістю цих сполук обумовлює швидкий розвиток ознак отруєння за відносно короткий відрізок часу.
Фізіологічний механізм дії[ред. | ред. код]
Аматоксини розносяться током крові до всіх органів та систем. Попри їх здатність вражати всі органи ушкодження печінки та серця є фатальними. На молекулярному рівні, аматоксини пошкоджують ці органи спричиняючи розриви плазматичних мембран в результаті чого клітинні органелли вивільняються в міжклітинний простір.[8] Відомо, що аманітини, зокрема альфа- та бета-Аманітин, пригнічують РНК полімеразу ІІ еукаріот та РНК полімеразу ІІІ, що порушує синтез білків. В результаті деактивації РНК полімераз печінка не в стані відновити ушкодження завдані токсином, що закінчується дезінтеграцією клітин та розкладом органу.[9]
Лікування[ред. | ред. код]
З метою лікування застосовують високі дози пеніциліну в комбінації з підтримуючою терапією у випадках уражень печінки та нирок. Силібінін, сполука, що міститься в Розторопші плямистій, є потенційним антидотом, при отруєннях аматоксинами, проте даних щодо такої дії поки недостатньо.[10]
Виявлення[ред. | ред. код]
Наявність аматоксинів в грибах може бути виявлена за допомогою хімічного тестування грибів. З метою встановлення причини отруєння у клінічних пацієнтів та при паталогоанатомічних дослідженнях наявність токсинів взначається лабораторними методами.[11]
Види грибів[ред. | ред. код]
Види грибів з родів Amanita, Galerina and Lepiota, що містять аматоксини.[12]
Джерела[ред. | ред. код]
- ↑ Litten, W. (March 1975). The most poisonous mushrooms. Scientific American. Т. 232, № 3. с. 90—101. doi:10.1038/scientificamerican0375-90. PMID 1114308.
- ↑ H. E. Hallen; H. Luo; J. S. Scott-Craig; J. D. Walton (2007). Gene family encoding the major toxins of lethal Amanita mushrooms. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Т. 104, № 48. с. 19097—19101. Bibcode:2007PNAS..10419097H. doi:10.1073/pnas.0707340104. PMC 2141914. PMID 18025465. Архів оригіналу за 12 квітня 2021. Процитовано 10 листопада 2016.
- ↑ K. Baumann; K. Muenter; H. Faulstich (1993). Identification of structural features involved in binding of α-amanitin to a monoclonal antibody. Biochemistry. Т. 32, № 15. с. 4043—4050. doi:10.1021/bi00066a027. PMID 8471612. Архів оригіналу за 9 серпня 2021. Процитовано 10 листопада 2016.
- ↑ Cytotoxic fungi - an overview. Toxicon. Т. 42, № 4. 2003. с. 339—49. doi:10.1016/S0041-0101(03)00238-1. PMID 14505933.
- ↑ Horgen, Paul A.; Vaisius, Allan C.; Ammirati, Joseph F. (1978). The insensitivity of mushroom nuclear RNA polymerase activity to inhibition by amatoxins. Archives of Microbiology. Т. 118, № 3. с. 317—9. doi:10.1007/BF00429124. PMID 567964.
- ↑ Bushnell, D. A.; Cramer, P; Kornberg, RD (Feb 2002). Structural basis of transcription: alpha-amanitin-RNA polymerase II cocrystal at 2.8 A resolution. Proc Natl Acad Sci USA. Т. 99, № 3. с. 1218—1222. Bibcode:2002PNAS...99.1218B. doi:10.1073/pnas.251664698. PMC 122170. PMID 11805306.
- ↑ "Material Safety Data Sheet for beta Amanitin"[недоступне посилання з лютого 2019], Retrieved on 12 March 2013.
- ↑ J. Meldolesi; G. Pelosi; A. Brunelli; E. Genovese (1966). Electron Microscopic Studies on the Effects of Amanitin in Mice: Liver and Heart Lesions. Virchows Archiv A. Т. 342. с. 221—235. doi:10.1007/bf00960591.
- ↑ "Polypeptide Toxins in Amanita Mushrooms" [Архівовано 26 серпня 2015 у Wayback Machine.], “Cornell University”, Retrieved on 12 March 2013.
- ↑ Piqueras J. (1989). Hepatotoxic mushroom poisoning: diagnosis and management. Mycopathologia. Т. 105, № 2. с. 99—110. doi:10.1007/bf00444032. PMID 2664527.
- ↑ R. Baselt, Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man, 8th edition, Biomedical Publications, Foster City, CA, 2008, pp. 52–54.
- ↑ Enjalbert, Françoise; Rapior, Sylvie; Nouguier-Soulé, Janine; Guillon, Sophie; Amouroux, Noël; Cabot, Claudine (26 листопада 2002). Treatment of Amatoxin Poisoning: 20-Year Retrospective Analysis. Journal of Toxicology: Clinical Toxicology. Т. 40, № 6. с. 715—757. doi:10.1081/CLT-120014646. PMID 12475187.