Граянотоксин
Граянотоксины представляют собой группу близкородственных нейротоксинов, названных в честь Leucothoe Grayana , растения, произрастающего в Японии и названного в честь американского ботаника 19-го века Асы Грея . [ 1 ] Граянотоксин I (граянотоксан-3,5,6,10,14,16-гексол-14-ацетат) также известен как андромедотоксин , ацетиландромедол , родотоксин и асеботоксин . [ 2 ] Граянотоксины производятся видами Rhododendron и другими растениями семейства Ericaceae . Мед, приготовленный из нектара и, следовательно, содержащий пыльцу этих растений, также содержит грейанотоксины, и его обычно называют безумным медом . [ 3 ]
Потребление растения или любого из его вторичных продуктов, включая бешеный мед, может вызвать редкую ядовитую реакцию, называемую отравлением грейанотоксином, бешеной медовой болезнью, медовой интоксикацией или отравлением рододендроном. [ 3 ] [ 4 ] Чаще всего его производят и употребляют в регионах Турции и Непала в качестве рекреационного наркотика и в традиционной медицине . [ 5 ] [ 6 ]
Источник
[ редактировать ]Граянотоксины производятся растениями семейства Ericaceae , в частности представителями родов Agarista , Craibiodendron , Kalmia , Leucothoe , Lyonia , Pieris и Rhododendron . [ 3 ] [ 7 ] Один только род Рододендрон включает более 750 видов, которые растут по всему миру в некоторых частях Европы, Северной Америки, Японии, Непала и Турции. Они могут расти на разной высоте: от уровня моря до более чем 3 километров (9800 футов). [ 6 ] Хотя многие из этих видов содержат грайанотоксины, лишь некоторые из них содержат значительные уровни. Виды с высокими концентрациями грайанотоксинов, такие как R. ponticum и R. luteum , чаще всего встречаются в регионах Турции, граничащих с Черным морем , и в Непале. [ 5 ]
Почти все части рододендронов, производящих грайанотоксин, содержат эту молекулу, включая стебель, листья, цветы, пыльцу и нектар. Граянотоксины также можно найти во вторичных растительных продуктах, таких как мед, лабрадорский чай , сигареты и лекарственные травы. [ 3 ]
Химическая структура
[ редактировать ]Граянотоксин | Р 1 | Р 2 | Р 3 |
Граянотоксин I | ОЙ | СН 3 | И |
Граянотоксин II | СН 2 | ЧАС | |
Граянотоксин III | ОЙ | СН 3 | ЧАС |
Граянотоксин IV | СН 2 | И |
Граанотоксины представляют собой низкомолекулярные гидрофобные соединения . [ 8 ] Структурно они характеризуются как полигидроксилированные циклические дитерпены . Базовая структура представляет собой кольцевую систему 5/7/6/5, не содержащую азота . [ 3 ] идентифицировано более 25 изоформ греянотоксина. рододендронов У видов [ 6 ] , но считается, что грайанотоксин I и III являются основными токсичными изоформами. Различные виды рододендронов содержат множество разных изоформ грейанотоксина, что обуславливает различия в токсичности растений. [ 3 ]
Механизм действия
[ редактировать ]Токсичность граанотоксина обусловлена его способностью вмешиваться в потенциалзависимые натриевые каналы, в клеточной мембране нейронов расположенные . Каналы Na v 1. x состоят из четырех гомологичных доменов (I-IV), каждый из которых содержит шесть трансмембранных альфа-спиральных сегментов (S1-S6). Граянотоксин имеет аффинность связывания (IC 50 ) примерно 10 мкМ и связывается с рецепторным сайтом группы II, расположенным в сегменте 6 доменов I и IV (IS6 и IVS6). [ 3 ] Другие токсины, которые связываются с этой областью, включают алкалоиды вератридин , батрахотоксин и аконитин . [ 8 ]
Эксперименты с использованием аксональных мембран кальмара показывают, что связывание натриевых каналов, вероятно, происходит на внутренней поверхности нейрона. [ 9 ] Кроме того, грейанотоксин связывается только с активированной конформацией натриевых каналов. Обычно потенциалзависимые натриевые каналы активируются (открываются) только тогда, когда потенциал клеточной мембраны достигает определенного порогового напряжения. Эта активированная конформация обеспечивает приток ионов натрия, что приводит к деполяризации клеток , за которой следует возникновение потенциала действия . На пике потенциала действия потенциалзависимые натриевые каналы быстро инактивируются и восстанавливаются только после того, как клетка реполяризуется до потенциала покоя . Когда присутствует граанотоксин, связывание вызывает дальнейшие конформационные изменения, которые предотвращают инактивацию натриевых каналов и приводят к длительной деполяризации. мембран для ионов натрия, граанотоксин классифицируется как обратимый Na v 1.x. Благодаря своей временной способности активировать каналы агонист и повышать проницаемость [ 8 ]
Клинические эффекты
[ редактировать ]Хотя бешеный мед используется в традиционной медицине Турции, [ 3 ] [ 5 ] Большинство случаев отравления грейанотоксином происходит у мужчин среднего возраста, которые используют мед для предполагаемого сексуального усиления. [ 10 ] Замедление сердечного ритма и снижение артериального давления являются типичными эффектами, о которых сообщалось в одном обзоре случаев. [ 5 ] Головокружение , тошнота , обмороки и слабость были зарегистрированы как частые неврологические последствия. [ 3 ] [ 5 ] [ 11 ] Другие симптомы с ранним началом могут включать двоение и нечеткость зрения, гиперсаливацию , потливость и парестезии в конечностях и вокруг рта. При приеме более высоких доз симптомы могут включать потерю координации, тяжелую и прогрессирующую мышечную слабость, электрокардиографические изменения в виде блокады ножки пучка Гиса или подъемы сегмента ST , что наблюдается при угрозе ишемии миокарда, а также узловой ритм или синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта . [ 5 ] [ 12 ]
грайанотоксина Первичным медиатором патофизиологии является парный блуждающий нерв (десятый черепной нерв). [ 3 ] Блуждающий нерв является основным компонентом парасимпатической нервной системы (ветви вегетативной нервной системы ) и иннервирует различные органы, включая легкие, желудок, почки и сердце . Вагусная стимуляция сердца опосредуется М 2 -подтипа мускариновыми ацетилхолиновыми рецепторами (мАХР). [ 13 ] В тяжелых случаях отравления граанотоксином атропин – неспецифический «антагонист mAChR» или мускариновый антагонист – можно использовать для лечения брадикардии и других нарушений сердечного ритма. [ 11 ] Помимо коррекции нарушений ритма, введение жидкостей и вазопрессоров также может помочь в лечении гипотонии и смягчении других симптомов. [ 11 ]
Пациенты, подвергшиеся воздействию низких доз грейанотоксина, обычно выздоравливают в течение нескольких часов. В более тяжелых случаях симптомы могут сохраняться в течение 24 часов или дольше и могут потребовать медицинского лечения (как описано выше). Несмотря на риск возникновения проблем с сердцем, отравление грейанотоксином редко приводит к летальному исходу для человека. [ 11 ]
Отравление животных
[ редактировать ]В отличие от человека, отравление грайанотоксином может быть смертельным для других животных. [ 3 ] Нектар, содержащий грейанотоксин, может убить медоносных пчел, хотя некоторые из них, по-видимому, обладают устойчивостью к нему и могут производить мед из нектара (см. ниже). По мнению группы исследователей из Великобритании и Ирландии, рабочие шмели не пострадают и могут быть предпочтительнее в качестве опылителей, поскольку переносят больше пыльцы. Следовательно, растениям может быть выгодно производить грайанотоксин для опыления шмелями. [ 14 ]
Безумное медовое опьянение
[ редактировать ]Пчелы, собирающие пыльцу и нектар с растений, содержащих грайанотоксины, часто производят мед , который также содержит грайанотоксины. [ 3 ] [ 11 ] Этот так называемый « бешеный мед » является наиболее частой причиной отравления человека греянотоксином. Мелкие производители бешеного меда обычно собирают мед с небольшой площади или из одного улья , чтобы получить конечный продукт, содержащий значительную концентрацию грейанотоксина. Напротив, при крупномасштабном производстве меда часто смешивается мед, собранный из разных мест, что снижает концентрацию любого загрязненного меда. [ 11 ]
Безумный мед производится в определенных регионах мира, в частности, в Черноморском регионе Турции (91% случаев отравлений по данным одного анализа) и Непале (5%). [ 5 ] В Турции безумный мед, известный как деликатесный бал, используется как рекреационный наркотик и в традиционной медицине. Чаще всего его изготавливают из нектара Rhododendron luteum и Rhododendron ponticum в Кавказском регионе. [ 15 ] В Непале этот тип меда используется народом гурунг как из-за его галлюциногенных свойств, так и из-за предполагаемых лечебных свойств. [ 16 ]
В 18 веке этот мед экспортировали в Европу и добавляли в алкогольные напитки, чтобы придать им дополнительную силу. В наше время его потребляют на местном уровне и экспортируют в Северную Америку, Европу и Азию. [ 11 ] [ 17 ] [ 18 ]
Другие источники грейанотоксина
[ редактировать ]Помимо различных видов рододендронов , безумный мед также можно изготавливать из нескольких других растений, содержащих грейанотоксин. Мед, полученный из нектара Andromeda polifolia, содержит достаточно высокие уровни грейанотоксина, чтобы вызвать паралич всего тела и потенциально смертельные затруднения дыхания из-за паралича диафрагмы . [ 11 ] [ 19 ] Мед, полученный из ложки и родственных ей пород, таких как лавровый, также может вызвать заболевание. [ 11 ] Мед из Lestrimelitta limao также оказывает парализующее действие, аналогичное меду из A. polifolia , и также токсичен для человека. [ 20 ]
Историческое использование
[ редактировать ]Опьяняющее действие безумного меда подозревалось на протяжении веков, в том числе в записях Ксенофонта , Аристотеля , Страбона , Плиния Старшего. [ 17 ] [ 21 ] и Columella , все сообщили о заболевании в результате употребления в пищу «сводящего с ума» меда, предположительно полученного из пыльцы или нектара Rhododendron luteum и Rhododendron ponticum . [ 22 ] Согласно » Ксенофонта «Анабасису , вторгшаяся греческая армия была случайно отравлена при сборе и употреблении в пищу местного малоазиатского меда, но все они быстро выздоровели без каких-либо смертельных исходов. [ 23 ] Услышав об этом инциденте и понимая, что иностранные захватчики не будут знать об опасностях местного меда, царь Митридат позже использовал мед как преднамеренный яд, когда армия Помпея напала на гептакометов в Малой Азии в 69 г. до н. э. [ 24 ] Римские солдаты впали в бред и почувствовали тошноту после того, как их обманом заставили съесть ядовитый мед, после чего армия Митридата атаковала. [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Сеннинг А (2007). Хемоэтимологический словарь Эльзевира . Амстердам: Эльзевир. п. 170. ИСБН 978-0-444-52239-9 .
- ^ Индекс Merck (10-е изд.). Рэуэй, Нью-Джерси: Мерк. 1983. стр. 652–653 . ISBN 9780911910278 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Янсен С.А., Клеерекупер И., Хофман З.Л., Каппен И.Ф., Стари-Вайцингер А., ван дер Хейден М.А. (сентябрь 2012 г.). «Отравление греянотоксином: «медовая бешеная болезнь» и не только» . Сердечно-сосудистая токсикология . 12 (3): 208–15. дои : 10.1007/s12012-012-9162-2 . ПМК 3404272 . ПМИД 22528814 .
- ^ Демирджан А, Келеш А, Билдик Ф, Айгенсель Г, Доган Н.О., Гомес ХФ (декабрь 2009 г.). «Безумный медовый секс: терапевтические злоключения древнего биологического оружия». Анналы неотложной медицины . 54 (6): 824–9. doi : 10.1016/j.annemergmed.2009.06.010 . ПМИД 19683834 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Гундуз А., Шимшек П., Аяз Ф.А. (март 2023 г.). «Распространение по всему миру и клинические характеристики случаев отравления бешеным медом» (PDF) . Центральноевропейский журнал общественного здравоохранения . 31 (1): 69–73. дои : 10.21101/cejph.a7501 . ПМИД 37086424 . Архивировано (PDF) из оригинала 15 февраля 2024 года . Проверено 15 февраля 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с Шахин Х (18 апреля 2015 г.). «Обнаружение греянотоксина-III и антиоксидантная активность бешеного меда» . Международный журнал пищевых свойств . 18 (12): 2665–2674. дои : 10.1080/10942912.2014.999866 . S2CID 97859238 .
- ^ Шренк, Дитер; Бигнами, Маргарита; Боден, Лоран; и др. (март 2023 г.). «Риски для здоровья человека, связанные с наличием грейанотоксинов в некоторых медах» . Журнал EFSA . 21 (3): e07866. дои : 10.2903/j.efsa.2023.7866 . ПМЦ 9978999 . ПМИД 36875862 . Архивировано из оригинала 14 мая 2024 года . Проверено 17 апреля 2024 г.
- ^ Jump up to: а б с Сперелакис Н (2011). Справочник по клеточной физиологии: Основы мембранной биофизики . Elsevier Наука и технологии. стр. 510–513. ISBN 9780123877383 .
- ^ Сейама И, Ямада К, Като Р, Масутани Т, Хамада М (февраль 1988 г.). «Граянотоксин открывает каналы Na изнутри аксональной мембраны кальмара» . Биофизический журнал . 53 (2): 271–4. Бибкод : 1988BpJ....53..271S . дои : 10.1016/s0006-3495(88)83088-1 . ПМЦ 1330147 . ПМИД 2449919 .
- ^ Эроглу С.Е., Урган О., Онур О.Э., Денизбаши А., Акоглу Х. (сентябрь 2013 г.). «Граянотоксин (бешеный мед) – продолжающееся употребление после отравления» . Балканский медицинский журнал . 30 (3): 293–5. дои : 10.5152/balkanmedj.2013.8100 . ПМЦ 4115918 . ПМИД 25207122 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Ассимон С.А. (2012). «Грайанотоксины. В: Книга плохих насекомых: Справочник по патогенным микроорганизмам пищевого происхождения и природным токсинам» (PDF) . США Управление по контролю за продуктами и лекарствами . Архивировано (PDF) из оригинала 18 апреля 2013 года . Проверено 3 мая 2018 г.
- ^ Саин М.Р., Карабаг Т., Доган С.М., Акпинар И., Айдын М. (апрель 2012 г.). «Транзиторная элевация сегмента ST и блокада левой ножки пучка Гиса, вызванные отравлением медом». Венская клиническая больница . 124 (7–8): 278–81. дои : 10.1007/s00508-012-0152-y . ПМИД 22527815 . S2CID 21598407 .
- ^ Онат Ф.Ю., Йеген Б.С., Лоуренс Р., Октай А., Октай С. (1991). «Безумное отравление медом у человека и крысы» . Обзоры на тему Гигиена окружающей среды . 9 (1): 3–9. дои : 10.1515/reveh.1991.9.1.3 . hdl : 11424/218274 . ПМИД 1957047 . S2CID 12261007 . Архивировано из оригинала 17 октября 2021 года . Проверено 24 июля 2019 г.
- ^ Стефани Пейн (25 апреля 2015 г.). «Горько-сладкий нектар: Почему некоторые цветы травят пчел» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 4 марта 2018 года . Проверено 3 марта 2018 г.
- ^ Уотерс Дж. (1 октября 2014 г.). «Ажиотаж вокруг «безумного меда», горячего меда и медовухи» . Хранитель .
- ^ Треза Р. (2011). «Охотники за галлюциногенным медом» . topdocumentaryfilms.com . Архивировано из оригинала 22 октября 2015 года . Проверено 20 октября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Мэр А. «Безумный мед!» . Археология . 46 (6): 32–40. Архивировано из оригинала 1 мая 2023 года . Проверено 2 ноября 2017 г.
- ^ Уильямс С. (2010). Лекарственные растения в Австралии. Том 1: Аптека Буша . Издательство Розенберг. п. 223. ИСБН 978-1877058790 .
- ^ Ленский Ю. (1997). Продукты пчеловодства: свойства, применение и апитерапия . Спрингер. ISBN 0-306-45502-1 . Архивировано из оригинала 14 мая 2024 года . Проверено 17 октября 2020 г.
- ^ Виттманн Д., Радтке Р., Цайль Дж., Любке Г., Франке В. (февраль 1990 г.). «Пчелы-грабители (Lestrimelitta limao) и их химические и визуальные сигналы-хозяева при защите гнезда с помощью Trigona (Tetragonisca) angustula (Apidae: Meliponinae)». Журнал химической экологии . 16 (2): 631–41. дои : 10.1007/bf01021793 . ПМИД 24263518 . S2CID 34424143 .
- ^ Плиний Старший. «21.45 — Сводящий с ума мед» . Естественная история . Архивировано из оригинала 29 января 2022 года . Проверено 7 февраля 2021 г.
- ^ Кельхоффер Дж.А. (2005). «Дикий мед» Иоанна Крестителя и «Мед» в древности» . Греческие, римские и византийские исследования . 45 : 59–73. Архивировано из оригинала 10 октября 2023 года . Проверено 9 июня 2017 г.
- ^ Ксенофонт. «4.8.19–21» . В Браунсоне CL (ред.). Анабасис . Кафедра классической литературы Университета Тафтса. Архивировано из оригинала 13 августа 2022 года . Проверено 20 февраля 2021 г.
- ^ Лейн Р.В., Борзеллека Дж.Ф. (2007). «Вред и помощь во времени: история токсикологии» . В Хейсе AW (ред.). Принципы и методы токсикологии (5-е изд.). Бока-Ратон: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-8493-3778-9 . Архивировано из оригинала 14 мая 2024 года . Проверено 17 октября 2020 г.
- ^ Страбон. «12.3.18» . География . Архивировано из оригинала 14 мая 2024 года . Проверено 13 ноября 2017 г.
- ^ Георгиу ГП (1980). «Древнее пчеловодство». Ин Рут, AI (ред.). ABC и XYZ пчелиной культуры . Медина, Огайо: Компания AI Root. стр. 17–21 .
- ^ Эмброуз Дж. Т. (1972). Пчелы и война: крупицы пчелиной культуры . стр. 343–6.