Аматоксин

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

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=0 місток.

Базова струтктура (чорний колір) є спільною для всіх аматоксинів а п’ять змінних груп (червоний колір) визначають певну сполуку.

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]

альфа-аманітин (червоний) зв’язаний з РНК полмеразою ІІ Saccharomyces cerevisiae (пивні дріжджі). From PDB 1K83.[6]

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 іжею, 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, дісфункціями 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 вивільняютсья 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 підримуючою терапією у випадках уражень пеінки 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]

Amanita Galerina  Lepiota
Amanita phalloides Galerina badipes Lepiota brunneoincarnata
Amanita bisporigera Galerina beinrothii Lepiota brunneolilacea
Amanita decipiens Galerina fasciculate Lepiota castanea
Amanita hygroscopica Galerina helvoliceps Lepiota clypeolaria
Amanita ocreata Galerina marginata Lepiota clypeolarioides
Amanita suballiacea Galerina sulciceps Lepiota felina
Amanita tenuifolia Galerina unicolor Lepiota fulvella
Amanita verna Galerina venenata Lepiota fuscovinacea
Amanita virosa Lepiota griseovirens
Lepiota heimii
Lepiota helveoloides
Lepiota kuehneri
Lepiota langei
Lepiota lilacea
Lepiota locanensis
Lepiota ochraceofulva
Lepiota pseudohelveola
Lepiota pseudolilacea
Lepiota rufescens
Lepiota subincarnata
Lepiota xanthophylla

Джерела[ред.ред. код]

  1. Litten, W. (March 1975). The most poisonous mushrooms. Scientific American 232 (3). с. 90–101. PMID 1114308. doi:10.1038/scientificamerican0375-90. 
  2. 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 104 (48). с. 19097–19101. Bibcode:2007PNAS..10419097H. PMC 2141914. PMID 18025465. doi:10.1073/pnas.0707340104. 
  3. K. Baumann; K. Muenter; H. Faulstich (1993). Identification of structural features involved in binding of α-amanitin to a monoclonal antibody. Biochemistry 32 (15). с. 4043–4050. PMID 8471612. doi:10.1021/bi00066a027. 
  4. Cytotoxic fungi - an overview. Toxicon 42 (4). 2003. с. 339–49. PMID 14505933. doi:10.1016/S0041-0101(03)00238-1. 
  5. 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 118 (3). с. 317–9. PMID 567964. doi:10.1007/BF00429124. 
  6. 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 99 (3). с. 1218–1222. Bibcode:2002PNAS...99.1218B. PMC 122170. PMID 11805306. doi:10.1073/pnas.251664698. 
  7. "Material Safety Data Sheet for beta Amanitin", Retrieved on 12 March 2013.
  8. 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 342. с. 221–235. doi:10.1007/bf00960591. 
  9. "Polypeptide Toxins in Amanita Mushrooms", “Cornell University”, Retrieved on 12 March 2013.
  10. Piqueras J. (1989). Hepatotoxic mushroom poisoning: diagnosis and management. Mycopathologia 105 (2). с. 99–110. PMID 2664527. doi:10.1007/bf00444032. 
  11. R. Baselt, Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man, 8th edition, Biomedical Publications, Foster City, CA, 2008, pp. 52–54.
  12. Enjalbert, Françoise; Rapior, Sylvie; Nouguier-Soulé, Janine; Guillon, Sophie; Amouroux, Noël; Cabot, Claudine (26 November 2002). Treatment of Amatoxin Poisoning: 20-Year Retrospective Analysis. Journal of Toxicology: Clinical Toxicology 40 (6). с. 715–757. PMID 12475187. doi:10.1081/CLT-120014646.