باتراكوتوكسين - سم الضفادع السامة السامة

غراي Shrike Thrush هو طائر وحيد على فرع.

غراي Shrike Thrush هو طائر وحيد على فرع.

المهرج الرمادي - Colluricincla هارمونيكا. أقحوان رمادي أو أقحوان رمادي (Colluricincla هارمونيكا)

غراي Shrike Thrush هو طائر وحيد على فرع.

المهرج الرمادي - Colluricincla هارمونيكا. أقحوان رمادي أو أقحوان رمادي (Colluricincla هارمونيكا)

أقحوان رمادي (Colluricincla هارمونيكا) عالق على فرع في Katy Range State Park ، فيكتوريا ، أستراليا.

ما هو باتراكوتوكسين

مركب عضوي طبيعي من مجموعة قلويدات الستيرويد. باتراكوتوكسين هو سم غير بروتيني ، وهو أحد أقوى السموم الحيوانية. المادة مشتق من البرنين الستيرويد. إنه أثير ذو بنية بلورية ، غير قابل للذوبان في الماء.

الصيغة الكيميائية لسم الباتراكوتوكسين - C₃₁ح₄₂ن₂ا₆... وزنه الجزيئي 538.68 جم / مول ، وكثافته 1.304 جم / سم 3. في الوسط القلوي ، يتحلل المركب ، ويكون قادرًا على الذوبان في الكحول.

بدأت دراسة سم الباتراكوتوكسين في الستينيات من القرن الماضي. جمعت بعثة علمية حوالي ألف ضفدع شجرة في كولومبيا. تم استخراج الإفرازات السامة فورًا بعد أسر الحيوانات - وقد تم ذلك للتأمين ، لأنه في حالة وفاة البرمائيات أثناء النقل ، ستفقد إمكانية الحصول على السم. في عام 1962-1963 ، عزل العالمان الأمريكيان دالي وويتكوب السم النقي من إفراز الغدد الجلدية لضفادع السهام السامة. اتضح أنه تم دمجه ويتكون من أربعة سموم:

• نقية باتراكوتوكسين ،
• إيزوباتراكوتوكسين ،
• السموم الكاذبة ،
• سم باتراكوتوكسين أ.

فقط بعد دراسة شاملة لهيكل وخصائص مكونات السم ، في أواخر التسعينيات من القرن العشرين ، تم تصنيع هذا المركب العضوي.

أصل السم

ترجمت كلمة "باتراكوتوكسين" من اليونانية وتعني سم الضفدع. هؤلاء ممثلو البرمائيات الذين يعيشون في الغابات الاستوائية في أمريكا الوسطى والجنوبية ، حيث تصل الرطوبة إلى 80 ٪ ، هم المراكم الطبيعية الرئيسية للسموم. لديهم لون مشرق للغاية وبارز. والغرض منه هو تحذير الآخرين من أن الحيوان سام. أطلق البريطانيون على هذه البرمائيات الملونة اسم "ضفادع السهم السام".

باتراكوتوكسين هو جزء من إفراز الغدد الجلدية في أربعة أنواع من البرمائيات.

1. متسلق أوراق رهيب. تعيش في غابات كولومبيا وتعتبر واحدة من أكثر الحيوانات سامة في العالم.
2. متسلق أوراق ذو لونين. إنه أول وثاني أكثر الممثلين سمية لعائلة ضفدع الشجرة.
3. الضفدع الذهبي السهام. يمكن العثور عليها في غابة سورينام.
4. ضفدع كوكوي. إنه برمائي صغير يعيش في حوض ريو أتراتو.

تحتوي بعض الحشرات والطيور الموجودة في غينيا الجديدة أيضًا على سم الباتراكوتوكسين. يضم المجتمع السام في هذه المنطقة أربعة أنواع من الخنافس الملونة من عائلة Melyridae من جنس Choresine.

تشمل الطيور التي يمكن أن تسبب تسمم الباتراكوتوكسين:

• ifrit زرقاء الرأس ، من جنس Ifrita ،
• صائد الذباب الشحرور ، من جنس Colluricincla ،
• وسبعة أعضاء من جنس Pitohui.

تحصل الطيور على السم عن طريق أكل الخنافس من عائلة Melyridae. بالنسبة لهم ، فإن السم ليس خطيرًا ، لكنهم يتراكمون في الريش والجلد والعضلات المخططة.

على الرغم من حقيقة أن الدراسات التي أجريت على الحيوانات التي تتراكم سموم الباتراكوتوكسين مستمرة منذ عقود ، لا يزال هناك العديد من الأسئلة دون إجابة. لا يزال مصدر السم في ضفادع الأشجار مجهولاً. لذلك ، لا تحتوي الضفادع الصغيرة من متسلقي الأوراق على السموم ، ومع إعادة التوطين الاصطناعي للضفادع ، فإنها تفقد خصائصها السامة. يتضح أن سمية البرمائيات مرتبطة بالتضاريس التي تعيش فيها ، وكذلك بالعادات التي يتبعها نظامهم الغذائي. لكن لا يوجد وضوح تام ، لذا يبقى السؤال مفتوحًا.

العمل على الجسم

باتراكوتوكسين سم عصبي قوي في تأثيره. يعطل نفاذية أغشية الخلايا في قنوات الصوديوم. هناك العديد من السموم الطبيعية التي لها صلة بنفس هذه الهياكل. ولكن ، على عكس معظمهم ، لا يمنع الباتراكوتوكسين قنوات الصوديوم ، ولكنه يضعها في "حالة مفتوحة". يدخل الصوديوم إلى الخلية دون عوائق. يقع جزيء السم داخل القناة ، وبسبب بنيته ، فإنه لا يتداخل مع تغلغل الأنيونات الصغيرة.

والنتيجة هي إزالة استقطاب الخلايا بشكل لا رجعة فيه ، حيث تُفقد القدرة على نقل النبضات العصبية. يبدأ الشلل الحركي وعضلات الجهاز التنفسي. ينعكس الخلل الوظيفي في الجهاز العصبي اللاإرادي في المقام الأول في عمل القلب ، وبالتالي فإن التأثير الرئيسي لسموم الباتراكوتوكسين هو السمية العصبية والسامة للقلب. يحدث تدمير الوظائف الحيوية فور بدء عمل السم.

تطبيق

رواد الباتراكوتوكسين ومستخدميها المتقدمون هم بالطبع السكان الأصليون لأمريكا الجنوبية. هم الذين قاموا بتحسين عملية الصيد باستخدام السهام السامة ، مما جعلها أسرع وأقل خطورة. لا يحتسب بالطبع خطر إصابة الصياد بهذا السهم.

خارج غابات الأمازون ، يقتصر استخدام الباتراكوتوكسين على البحث العلمي. يتم استخدامه لدراسة آلية عمل المواد المختلفة على نفاذية قنوات الصوديوم في أغشية الخلايا.

إن استخدام سم الباتراكوتوكسين في الأبحاث الدوائية له أهمية خاصة. يعمل عُشر الأدوية المستخدمة في الطب على القنوات الأيونية. وتشمل هذه الأدوية مسكنات الألم ومضادات اضطراب النظم والتخدير الموضعي. لابتكار عقاقير جديدة أكثر تقدمًا ، يلزم فهم كامل لهيكل وآلية عمل قنوات أغشية الخلايا. يقوم البحث العلمي باستمرار بإضافة بيانات جديدة إلى المعلومات المتاحة بالفعل. باتراكوتوكسين هو مادة عضوية قيمة لدراسة غشاء الخلية ونفاذية.

التسمم بسم الباتراكوتوكسين

يمكن أن تحدث المأساة في موائل الحيوانات التي تحمل السم ، من خلال الاتصال المباشر بها. لم يتم استبعاد حادثة مماثلة أثناء الدراسات التجريبية التي يتم فيها استخدام سم الباتراكوتوكسين. في كل من الحالتين الأولى والثانية ، من أجل حدوث التسمم ، من الضروري ملامسة السم للجلد التالف أو الأغشية المخاطية. مع سلامتها ، لا يمكن للسم أن يدخل الجسم. لذلك ، فإن تناول الباتراكوتوكسين عن طريق الفم يكون خطيرًا فقط إذا كان هناك خلل في الغشاء المخاطي للجهاز الهضمي.

السمة المميزة للتسمم هي تشكيل علاماته بسرعة البرق والموت الحتمي. الجرعة المميتة من باتراكوتوكسين صغيرة جدًا - من 2 إلى 7.5 ميكروغرام. لذلك ، فإن تلقي حتى كمية صغيرة من السم من جلد ناقل حيواني أو من ماصة معملية إلى جسم الإنسان سيؤدي حتماً إلى وفاته.

أعراض

يحدث الألم الحاد في موقع ملامسة السم للجلد التالف أو الأغشية المخاطية. ثم بعد بضع دقائق تظهر علامات التسمم العامة. أعراضه النموذجية هي الخلل في الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية.

يتسبب باتراكوتوكسين في تلف الخلايا العصبية ، مصحوبًا باستقطاب لا رجعة فيه. سريريًا ، يتجلى ذلك من خلال تقلصات العضلات والتشنجات الشديدة ثم الشلل. يتم استبدال الضعف العضلي الأولي بالشلل التام. ثم يحدث شلل في عضلات الجهاز التنفسي.

يتجلى التأثير السام للقلب من خلال عدم انتظام ضربات القلب ، والانقباضات الخارجية ، والرجفان.
تحدث الوفاة بعد 10-15 دقيقة من دخول السم إلى الجسم ، على خلفية الشلل التنفسي أو نشاط القلب غير الفعال.

مضاد سمي

لا يزال علاج تسمم الباتراكوتوكسين قيد التطوير.تكون جرعة السم دائمًا قريبة من القاتل ، لذا فإن الوقت من لحظة دخوله الجسم إلى السكتة القلبية هو 10-15 دقيقة فقط. مع هذه البيانات الأولية ، من الصعب جدًا إيجاد حل للمشكلة.

لقد اكتشف العلماء بالفعل أن تيترودوكسين ، الذي يسد قنوات الصوديوم ، يمكن استخدامه كمضاد لسموم الباتراكوتوكسين. ومع ذلك ، من الصعب أن نتخيل أنه في غابات الأمازون سيكونون قادرين على العثور بسرعة على سم سمكة Fugu وتطبيقه بالجرعة اللازمة لتحييد السم. من المحتمل أن هذه ليست سوى الخطوة الأولى الناجحة في البحث عن ترياق فعال لسموم الباتراكوتوكسين.

مادة الأكونيتين السامة للنبات لها تأثير مشابه لسم الباتراكوتوكسين على القنوات الأيونية لغشاء الخلية. إن التأثير السام للقلب للزيوتوكسين مشابه لجرعة زائدة من جليكوسيدات القلب. على أساس نظم العلاج الموجودة بالفعل ، من الممكن محاكاة العلاج لتسمم الباتراكوتوكسين. لا يزال العلماء يأملون في إنشاء ترياق سريع المفعول لعلاج محدد.

بإيجاز ، نتذكر أن سم الباتراكوتوكسين هو أحد أقوى السموم الحيوانية المعروفة منذ العصور القديمة. نطاق الحيوانات التي تحتوي عليها يقتصر على أمريكا الجنوبية والوسطى ، وكذلك غينيا الجديدة. استخدم السكان الأصليون في هذه المناطق السم منذ فترة طويلة أثناء الصيد. سموم البتراخوتوكسين لها تأثيرات سامة للأعصاب والقلب. تظهر أعراض التسمم فورًا تقريبًا بعد ملامسة الجلد التالف أو الأغشية المخاطية. يحدث شلل في عضلات الجهاز التنفسي وسكتة قلبية في غضون دقائق قليلة ، نتيجة عمل السم بسرعة البرق. ستكون نتيجة التسمم قاتلة دائمًا. من المعروف أن السموم الطبيعية هي مضادات الباتراكوتوكسين. لسوء الحظ ، يبدو استخدامها كمضاد غير واقعي. يستمر البحث في الاستخدام الدوائي لسم الباتراكوتوكسين والتعرف على ترياق سريع المفعول للتسمم به.