stringtranslate.com

Динотоксин

Динотоксины — это группа токсинов , которые вырабатываются жгутиконосцами , водными одноклеточными протистами, называемыми динофлагеллятами . Динотоксин был придуман Харди и Уоллесом [1] в 2012 году как общий термин для обозначения разнообразия токсинов, вырабатываемых динофлагеллятами. Динофлагелляты — это огромная группа морских животных с большим разнообразием. С большим разнообразием связано множество различных токсинов, однако есть несколько токсинов (или производных), которые являются общими для нескольких видов.

Динофлагелляты обычно имеют низкую скорость выработки токсинов, поэтому в малых концентрациях их токсины не являются сильнодействующими. Однако их токсины очень ядовиты в больших концентрациях. Они способны отравлять различные виды морских обитателей, таких как многие рыбы и моллюски, и поражать нервную систему любых диких животных или людей, которые потребляют зараженную морскую жизнь или пьют зараженную воду. [2] [3] В условиях цветения, обычно называемых красными приливами или вредоносным цветением водорослей , динофлагелляты способны производить огромные концентрации динотоксинов, вызывая массовую гибель рыб и загрязнение моллюсков. [4] Это загрязнение моллюсков приводит к множеству тяжелых заболеваний, связанных с человеком. [2] [4] Эти заболевания включают паралитическое отравление моллюсками , диарейное отравление моллюсками , нейротоксическое отравление моллюсками и отравление рыбой сигуатера . [2]

Динотоксины оказывают влияние не только на морскую экосистему, но и на экономику. [4] Экономическое воздействие увеличивается по сравнению с прошлыми годами из-за увеличения потребления морепродуктов и прибрежного туризма. [4]

Распространенные токсины

Ниже приведены три наиболее распространенных динотоксина, эти токсины вырабатываются большим количеством динофлагеллятов. Считается, что динофлагелляты вырабатывают более нескольких сотен различных токсинов.

Сакситоксины и гониаутоксины — смертельные нейротоксины , вызывающие паралитическое отравление моллюсками. [4] [5] [6] Сакситоксин B1 имеет смертельную концентрацию от 86 до 788 микрограммов на килограмм веса тела, [7] тогда как гониаутоксины C1 и C2 смертельны в концентрации 411 микрограммов на килограмм веса тела. [6]

Йессотоксины (YTX) — это мощные цитотоксины, которые состоят из дисульфатированных полиэфирных соединений. Эти токсины нарушают функции подавления опухолей системы E-кадгерин–катенин в эпителиальных клетках. [8]

Функция

Динотоксины производятся по одной из двух преднамеренных причин: либо для помощи в хищничестве, либо для защиты от хищников. Токсины также могут производиться как непреднамеренный побочный продукт из-за метаболических процессов, происходящих внутри организма. [9]

Генетика

Молекулярная генетика синтеза динотоксинов не до конца изучена, [10] но известно, что поликетидный путь, включающий поликетидсинтазу (ПКС), связан с производством динотоксинов. [11] Токсины, выделяемые динофлагеллятами, обычно включают сульфатированные полисахариды. [12] Один из распространенных токсинов, сакситоксин, блокирует перемещение ионов натрия через натриевые каналы на клеточных мембранах. [6]

Приложения

Динотоксины являются ценными токсинами во многих областях деятельности, таких как химические исследования, токсикология и биомедицина. [8]

Экономический рост в индустрии морепродуктов сделал эти токсины более интересными для ученых. Изучение динотоксинов позволяет ученым создавать анализы на токсины, которые могут быть использованы для анализа рыбы и морепродуктов на безопасные уровни токсичности перед употреблением. [8]

Также могут быть разработаны антитела против динотоксинов, которые могут быть эффективны в потенциально опасных вспышках или полевых ситуациях. [13]

Некоторые динотоксины полезны при лечении боли. [14] [15] Эти токсины могут иметь потенциальные терапевтические эффекты наряду с другими медицинскими применениями, включая противовирусную, антибактериальную и антиоксидантную активность. Очистка от свободных радикалов, контроль воспаления и разрушение опухолей также являются применениями динотоксинов. [2] [8] Они могут действовать как антикоагулянты, биосмазки и могут предотвращать связывание патогенных микроорганизмов с клеточными мембранами с помощью антиадгезивного свойства. [12]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Харди, CR; Уоллес JR (2012). "9". Водоросли в судебно-медицинских исследованиях . Лондон: John Wiley and Sons, Ltd. стр. 145–173.
  2. ^ abcd Гарсиа Камачо, Ф.; Родригес, Джей Джей Галлардо; Мирон, А. Санчес; Гарсия, MC Серон; Беларби, Э.Х.; Грима, Э. Молина (2007). «Определение порогов напряжения сдвига у токсичных динофлагеллят, культивируемых во встряхиваемых колбах». Процесс биохимии . 42 (11): 1506–1515. doi :10.1016/j.procbio.2007.08.001.
  3. ^ Hallegraeff, Gustaaf M. (1992). «Вредное цветение водорослей в австралийском регионе». Marine Pollution Bulletin . 25 (5–8): 186–190. doi :10.1016/0025-326x(92)90223-s.
  4. ^ abcde Гас, Фабьен; Пинто, Летиция; Баус, Беатрис; Гофр, Лор; Крассус, Мари-Пьер; Конферансье, Шанталь; Кеменёр, Эрик (2009). «Моноклональное антитело против поверхности Alexandrium minutum, используемое в цельноклеточном ИФА». Вредные водоросли . 8 (3): 538–545. дои : 10.1016/j.hal.2008.08.027.
  5. ^ Морские биотоксины. Организация Объединенных Наций Рим: Сельское хозяйство и защита прав потребителей. 2004. ISBN 978-92-5-105129-0. ISSN  0254-4725. {{cite book}}: |website=проигнорировано ( помощь )
  6. ^ abc Gessner, Bradford D; Middaugh, JP; Doucette, GJ (1997). «Паралитическое отравление моллюсками в Кадьяке, Аляска». Western Journal of Medicine . 166 (5): 351–353. PMC 1304631. PMID  9392992 . 
  7. ^ Rodrigue, DC; Etzel, RA; Hall, S; Blake, PA (апрель 1990 г.). «Смертельное паралитическое отравление моллюсками в Гватемале». Американский журнал тропической медицины и гигиены . 42 (2): 267–71. doi :10.4269/ajtmh.1990.42.267. PMID  2316796.
  8. ^ abcd Галлардо Родригес, Джей-Джей; Мирон, А. Санчес; Камачо, Ф. Гарсиа; Гарсия, MC Серон; Беларби, Э.Х.; Грима, Э. Молина (2010). «Культура динофлагеллят в фотобиореакторах периодического действия и непрерывного действия с мешалкой: рост, окислительный стресс и выработка токсинов». Процесс биохимии . 45 (5): 660–666. doi :10.1016/j.procbio.2009.12.018.
  9. ^ Магнусон, Рой Дэвид (1 сентября 2007 г.). «Гипотетические функции систем токсин-антитоксин». Журнал бактериологии . 189 (17): 6089–6092. doi :10.1128/JB.00958-07. ISSN  0021-9193. PMC 1951896. PMID 17616596  . 
  10. ^ Орр, Рассел; Штюкен, Анке; Мюррей, Шауна; Якобсен, Кьетилл (2013). «Эволюция и распределение биосинтеза сакситоксина у динофлагеллят». Marine Drugs . 11 (8): 2814–2828. doi : 10.3390/md11082814 . PMC 3766867 . PMID  23966031. 
  11. ^ Shimizu, Y. (2003). «Микробатроводорослевые метаболиты». Current Opinion in Microbiology . 6 (3): 236–243. doi :10.1016/s1369-5274(03)00064-x. PMID  12831899.
  12. ^ аб Рапозо, Мария Филомена де Хесус; Мораиш, Альсина Мария Миранда Бернардо де; Мораис, Руи Мануэль Сантос Коста де (1 января 2015 г.). «Биоактивность и применение полисахаридов морских микроводорослей». Полисахариды . Международное издательство Спрингер. стр. 1683–1727. дои : 10.1007/978-3-319-16298-0_47. ISBN 978-3-319-16297-3. S2CID  85628022.
  13. ^ Вонг, Чун-Кван; Хунг, Патрисия; Нг, Эдвард АЛ; Ли, Келли ЛХ; Вонг, Грейс ТК; Кам, Кай-Ман (1 сентября 2010 г.). «Оперативное применение быстрого анализа на основе антител для скрининга первой линии паралитических токсинов моллюсков в моллюсках». Вредные водоросли . 9 (6): 636–646. doi :10.1016/j.hal.2010.05.004.
  14. ^ Хаген, Нил А.; Суич, Патрик дю; Лапуант, Бернар; Онг-Лам, Мэй; Дюбюк, Бенуа; Вальде, Дэвид; Лав, Робин; Нгок, Ань Хо (2008). «Тетродотоксин при умеренной и тяжелой боли при раке: рандомизированное, двойное слепое, параллельное многоцентровое исследование». Журнал лечения боли и симптомов . 35 (4): 420–429. doi : 10.1016/j.jpainsymman.2007.05.011 . PMID  18243639.
  15. ^ Хаген, Нил А.; Фишер, Ким М.; Лапойнт, Бернар; Суич, Патрик дю; Чари, Шрини; Мулен, Дуайт; Селлерс, Эд; Нгок, Ань Хо (2007). «Открытое исследование эффективности и безопасности многодозового внутримышечного тетродотоксина у пациентов с тяжелой болью, связанной с раком». Журнал лечения боли и симптомов . 34 (2): 171–182. doi : 10.1016/j.jpainsymman.2006.11.008 . PMID  17662911.