Decarbamoilsaksitoksin - Decarbamoylsaxitoxin

Decarbamoilsaksitoksin
İskelet yapısı
DcSTX'in yapısı
Top ve sopa modeli
DcSTX'in top ve çubuk modeli
Boşluk doldurma modeli
DcSTX'in boşluk doldurma molekülü
İsimler
IUPAC adı
(3aS, 4R, 10aS) -2,6-diamino-4- (hidroksimetil) -3a, 4,8,9-tetrahidro-3H-pirolo [1,2-c] purin-10,10-diol
Tanımlayıcılar
3 boyutlu model (JSmol )
ChemSpider
KEGG
PubChem Müşteri Kimliği
UNII
Özellikleri
C9H16N6Ö3
Molar kütle256,26 g / mol
Aksi belirtilmedikçe, veriler kendi içlerindeki malzemeler için verilmiştir. standart durum (25 ° C'de [77 ° F], 100 kPa).
Bilgi kutusu referansları

Decarbamoilsaksitoksin, dcSTX olarak kısaltılır, bir nörotoksin doğal olarak üretilen dinoflagellat. DcSTX, saksitoksinin (STX) birçok analogundan biridir.

Şekil 1: Saksitoksinin numaralı karbonlarla yapısı. Dekarbamoilsaksitoksin, yalnızca bir CH'ye sahip olan saksitoksinin türevlerinden biridir.2Karbon 1 üzerindeki OH grubu. Ayrıca, karbon 2 ile 3 arasında bir çift bağ eklenir.

Saksitoksin yapısal ilişkili çok sayıda nörotoksine sahip bir trisiklik alkaloid bileşiktir. İlgili nörotoksinlerden biri neosaksitoksin 2. pozisyondaki nitrojenin bir hidrojene değil, bir hidroksil grubuna bağlı olduğu (NSTX). Saksitoksinin başka bir toksik analoğu, gonyautoxin (GTX). GTX ve STX arasındaki fark, 11 konumundaki karbon üzerinde bir hidrojensülfatın bağlanmasıdır.

DcSTX, NSTX ve GTX arasında, dcSTX, saksitoksinden en çok farklılık gösterendir. DcSTX'te 2 ve 3 numaralı karbonlar arasında çift bağ varken STX'te tek bir bağ vardır. Bu aynı zamanda STX'teki 3 numaralı karbona çift bağlı N'nin tek bir bağlı NH olmasıyla sonuçlanır.2 dcSTX'te. Dekarbamoilsaksitoksin ve saksitoksin arasındaki diğer bir fark, STX'te 1. pozisyondaki amino-karbonil-oksi-metil grubunun sadece bir CH2DcSTX'te OH grubu.

Saksitoksin ile ilgili tüm bileşikler arasında küçük farklılıklar olsa da, tüm bu saksitoksinler sodyum kanallarını etkileyen nörotoksinlerdir. Saksitoksinlerden biriyle temas ettiğinde ciddi bir hastalığa neden olabilir. felçli kabuklu deniz ürünleri zehirlenmesi (PSP).

Doğada kaynak

Midye, istiridye, salyangoz ve deniz tarağı gibi kabuklu deniz hayvanlarını yemekten birden fazla hastalık ortaya çıkabilir. Bunlardan biri duyusal ve motor felçtir. felçli kabuklu deniz ürünleri zehirlenmesi (PSP), saksitoksin ve dekarbamoilsaksitoksin gibi türevlerinin alınmasından kaynaklanır.[1] Kabuklu deniz ürünleri şu adlarla bilinen bir dinoflagellatı konsantre edebilir Gonyaulax tamarensis Saksitoksini detaylandıran.[1] Midyelerin günde 20 litreye kadar suyu filtreledikleri bilinmektedir, bu yüzden etraftaki su kirlendiğinde toksini taşıma olasılıkları çok yüksektir.[2] Bu dinoflagellat kabuklu deniz hayvanlarını etkilemez, ancak bir organizma tarak kabuklarını yediğinde zehirlenme riski vardır.[1] Gibi bazı türler küçük midye sahip olmak enzim saksitoksini dekarbamoilsaksitoksine dönüştüren,[3] bildirildiğine göre mevcut saksitoksinlerin insanlar üzerindeki toksisitesini azaltır.[4]

Yapı ve sentez

Yapısı ve özellikleri

Dekarbamoilsaksitoksinin eşanlamlıları; dcSTX-saksitoksin, dekarbamoilsaksitoksin, dekarbamilsaksitoksin

Sentez

Decarbamoylsaxitocin, çok saksitoksin gibidir. higroskopik katı. Saksitoksinler ve türevleri esas olarak Gonyaulax tamarensis dinoflagellat, uzun süredir kesin sentez yolu bilinmiyordu. Saksitoksin, tam bir sentezinin tarif edildiği ilk felçli kabuklu deniz ürünleri toksiniydi. Bu, Kishi ve araştırma grubu tarafından 1977'de yapıldı.[5][6] 1991'de dekarbamoilsaksitoksin sentezini de tanımlamayı başardılar.[7]

Metabolizma

Decarbamoylsaxitoxin vücuda ağız yoluyla girer. Orada emilebilir mukoza ve daha sonra ince bağırsaktan emilebilir.[8] Toksin emildikten sonra vücut suyuna dağıtılır.[8] Böbrekler tarafından atılır ve idrarla atılır.[9]

Henüz dekarbamoilsaksitoksinin kesin bir biyotransformasyonu bilinmemektedir. 2004 yılında bir çalışma[10] felçli kabuklu deniz ürünleri zehirlenmesinden ölen kişilerde, saksitoksinin neosaksitoksine oksidasyonunun tespit edildiğini bildirdi.

Daha yeni bir çalışmada[9] insan karaciğeri örneklerinde, şekil 2'de gösterilen saksitoksin için bir metabolik yol önerilmiştir.[güncellenmesi gerekiyor ] Saksitoksinin insan vücudunda neosaxitoksine dönüştürülebileceğini buldular ve bu da önceki araştırmayı uyumlu hale getiriyor. Bununla birlikte, neosaksitoksin, şeker bağlama durumuna veya bir çift gonyautotoksin olan GTX4 / GTX1'e dönüştürülecektir. epimerler.[9] Bu epimerler, şeker bağlama durumuna da dönüştürülebilir. Ayrıca saksitoksinin şekere bağlı hali de oluşturulabilir. Bu çalışmanın gösterdiği gibi, faz II konjugasyon reaksiyonu çok yaygın bir glukoronidasyon reaksiyonudur. Bundan dolayı, madde daha hidrofilik hale gelir ve bu da onu daha kolay atılır hale getirir.

Bu çalışma sadece saksitoksin üzerinde yapılmış olsa da, dekarbamoilsaksitoksinin metabolik yolunun aynı olması çok muhtemeldir, çünkü aralarındaki en büyük yapısal fark gösterilen OONH'dir.2 ikame, şekilde sarı bir daire ile gösterilen[güncellenmesi gerekiyor ], dekarbamoilsaksitoksinde bir hidroksil ikame edicisi. Bu grup önerilen metabolizmadan etkilenmez ve büyük olasılıkla gösterilen mekanizmayı kesintiye uğratmayacaktır.

Etki mekanizmaları

Dekarbamoilsaksitoksin, mekanizması saksitoksine dayanan bilinen bir nörotoksindir. Her ikisi de şekil 3'te gösterildiği gibi sodyum kanallarına bağlanır[11][güncellenmesi gerekiyor ] Sodyum kanalları, gözeneklerinin tepesinde negatif kalıntılar içerir.[12] Bu negatif yüklü kalıntılar, sodyum filtresinin bir parçasıdır. Decarbamoylsaxitoxin iki içerir guanidin kolayca protonlanabilen alt yapılar. Guanidin alt yapılarının protonlanması, dekarbamoilsaksitoksin üzerinde pozitif bir yüke yol açar ve bu pozitif yük nedeniyle dekarbamoilsaksitoksin, sodyum kanallarına bağlanabilir. Sodyum kanallarına bu bağlanma, sodyumun kanaldan geçişini engeller. Sodyum geçişi engellendiği için kanal işlevini yerine getiremeyeceği için tıkalı sodyum kanalları ile hücrede aksiyon potansiyeli oluşması imkansız olacaktır. Sodyum kanallarının esas olarak nörotoksin tarafından hedeflendiği bir çalışma yapılmıştır.[8] Bu çalışma gösterdi ki nöromüsküler iletim motor akson ve kas zarı hedeflenirken uç plaka etkilenmeden bırakılır. Ayrıca atriyoventiküler düğümün kalbin içindeki ana hedef olduğunu da gösterdi. Dekarbamoilsaksitoksinin sonuçları felç ve ölümdür. In vitro testler, dekarbamoilsaksitoksinin saksitoksinden daha toksik olduğunu beyan etmiştir.[13] Durumun neden böyle olduğu belli değil; saksitoksin üzerindeki amid grubu yerine dekarbamoilsaksitoksin üzerinde bulunan alkol grubundan kaynaklandığı tahmin edilebilir. Bununla birlikte, kesin olarak çıkarılabilecek şey, dekarbamoilsaksitoksinin vücutta başka bileşiklere dönüşmesi veya sodyum kanallarına ulaşmada sorun olmasıdır. In vivo testler, dekarbamoilsaksitoksinin, saksitoksinin yarısı kadar toksik olduğunu açıkladı.[14]

Hastalık ve zehirlenme

Toksikoloji

Kıyı sularında, çoğunlukla ılıman ve subtropikal bölgelerde, büyüme ve toplanma koşulları optimal olduğunda dinoflagellat çiçeklenmeleri meydana gelebilir.[2] Sözde "kızıl gelgitler" veya "kırmızı sular" a neden olurlar ve toksik konsantrasyon hem deniz yaşamı hem de insanlar için büyük risk oluşturabilir.[2] Bununla birlikte, su berrak olduğunda, kabuklu deniz ürünleri de ısıtarak veya dondurarak yok edilmeyen toksinler içerebilir.[15] Gelgitin kırmızı olması durumunda midye 180 g kadar toksin içerebilir.[2] İnsan için sadece 1 mg saksitoksin dozu ölümcül olabilir.[9] Kabuklu deniz hayvanlarında felçli kabuklu deniz ürünleri zehirlenmesine neden olan toksinlerin sınırları dünya çapında 100 g et için 80 μg olarak belirlenmiştir.[10]

İnsanlarda hastalık

Genellikle zehirli kabuklu deniz hayvanlarının yutulmasından dakikalar sonra ağız bölgesinde paranestezi ve parmak uçlarında fark edilir.[1][16] Bu, genel kas koordinasyonuyla birlikte kademeli olarak boyun, kollar, bacaklar ve ayak parmaklarına ilerler.[1] Hastalar, istemli hareketler yapmanın zor olması nedeniyle uyuşmaya başlayabilir.[16] Ayrıca baş dönmesi, halsizlik ve uyumsuzluk gibi belirtiler ortaya çıkabilir. Zehirlenmenin son aşamasında, genellikle yutulmadan 2 ila 12 saat sonra solunum sıkıntısı ve tam kas felci meydana gelir.[1]

Sarhoşlukla da ilişkilendirildikleri için semptomların yorumlanması bazen zordur.[2] Alkol semptomların şiddetini artırabilir.[1]

Tedavi

Felçli kabuklu deniz hayvanlarının zehirlenmesine karşı panzehir yoktur. Bununla birlikte, uygun tıbbi bakımla çoğu hasta hayatta kalacaktır. Tedavide en önemlisi, hastanın ventilasyonla yardım etmesidir.[1] Ayrıca, paralitik kabuklu deniz ürünleri toksinlerinin sinir iletimi üzerindeki etkisini bloke etmek için alkali ve sodyum içeren sıvılar da kullanılabilir.[1]

DEREK tahmini

Şekil 4: Derek Nexus'a yerleştirilen dekarbamoilsaksitoksinin yapısı. Derek uyarısının yanıt verdiği reaktif grup vurgulanmıştır. Bu grup, yapının yanındaki şekilde belirtilmiştir.

Yapıdan toksisiteyi tahmin etmenin bir yolu, Derek Nexus v3.0.1 gibi bir yazılım programının yardımıdır.[17] Yapınıza uyan uyarılar ile gelir. Dekarbamoilsaksitoksin durumunda, memeliler için "Hızlı prototip060: Metilen glikol veya türevi" uyarısı, "şüpheli" bir kesinlikle gelir, bkz. Şekil 4.

Bu hızlı prototip uyarısı, metilen glikol ve türevlerinin nefrotoksisitesini tanımlar.

Bu uyarı için 731 kimyasal, çoğunlukla 28 gün süren oral sıçan tekrarlı doz çalışmalarında böbrekteki histopatolojik lezyonların nedeni temelinde sınıflandırılmıştır. Dört bileşiğin gerçekten nefrotoksik olduğu ortaya çıktı. Çünkü dekarbamoilsaksitoksin, geminal diol böbrekler için toksik olabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b c d e f g h ben Acres, J (1978). "Felçli Kabuklu Deniz Ürünleri Zehirlenmesi". CMAJ: 1195–1197.
  2. ^ a b c d e Alaska Halk Sağlığı Bölümü: Önleme Teşvik Koruması. "Felçli Kabuklu Deniz Ürünleri Zehirlenmesi Bilgi Formu." Erişim tarihi 12 Mart 2017
  3. ^ Sullivan, John J .; Iwaoka, Wayne T .; Liston, John (1983). "Küçük midyede PSP toksinlerinin enzimatik dönüşümü (Protothaca staminea)". Biyokimyasal ve Biyofiziksel Araştırma İletişimi. 114 (2): 465–472. doi:10.1016 / 0006-291X (83) 90803-3. PMID  6882435.
  4. ^ Deeds, Jonathan R .; Landsberg, Jan H .; Etheridge, Stacey M .; Sürahi, Grant C .; Longan Sara Watt (2008). "Felçli Kabuklu Deniz Ürünleri Zehirlenmesi için Geleneksel Olmayan Vektörler". Deniz İlaçları. 6 (2): 308–348. doi:10.3390 / md6020308. PMC  2525492. PMID  18728730.
  5. ^ Iwamoto, O; Akimoto, T; Nagasawa, K (2012). "Saksitoksinlerin sentezi". Saf ve Uygulamalı Kimya. 84 (6): 1445–1453. doi:10.1351 / pac-con-11-09-10.
  6. ^ Tanino, H; Nakata, T; Kaneko, T (1977). "Dl-saksitoksinin stereospesifik bir toplam sentezi". Amerikan Kimya Derneği Dergisi. 99 (8): 2818–2819. doi:10.1021 / ja00450a079.
  7. ^ Yong Hong, C; Kishi, Y (1992). "(-) - Dekarbamoilsaksitoksinin enantiyoselektif toplam sentezi". Amerikan Kimya Derneği Dergisi. 114 (18): 7001–7006. doi:10.1021 / ja00044a008.
  8. ^ a b c Halstead, B.W .; Schantz, E.J. (1984). "Felçli Kabuklu Deniz Ürünleri Zehirlenmesi". İsviçre: Dünya Sağlık Örgütü Cenevre.
  9. ^ a b c d Garcia, C .; Barriga, A .; Diaz, J.C. (2010). "İnsanlarda paralitik kabuklu deniz ürünleri toksinlerinin metabolizasyonu ve detoksifikasyon yolu". Toxicon. 55 (1): 135–144. doi:10.1016 / j.toxicon.2009.07.018. hdl:10533/141436. PMID  19632259.
  10. ^ a b Garcia, C .; Bravo, M.C .; Lagos, M. (2004). "Paralitik kabuklu deniz hayvanlarının şarkı söylemesi: Patagonya fiyortlarındaki insan kurbanlardan alınan doku ve vücut sıvısı örneklerinin ölüm sonrası analizi". Toxicon. 43 (2): 149–158. doi:10.1016 / j.toxicon.2003.11.018. PMID  15019474.
  11. ^ "Saksitoksin". Ekvator. 2010. Alındı 15 Mart, 2017.
  12. ^ Marban, E .; Yamagishi, T .; Tomaselli, G.F. (1998). "Voltaj kapılı sodyum kanallarının yapısı ve işlevi". Fizyoloji Dergisi. 508 (3): 647–657. doi:10.1111 / j.1469-7793.1998.647bp.x. PMC  2230911. PMID  9518722.
  13. ^ Perez, S .; Vale, C .; Botana, A.M. (2011). "Kültürlenmiş nöronlarda elektrofizyolojik ölçümlerle felçli kabuklu deniz ürünleri toksinleri için toksisite eşdeğer faktörlerinin belirlenmesi". Toksikolojide Kimyasal Araştırma. 24 (7): 1153–1157. doi:10.1021 / tx200173d. PMID  21619049.
  14. ^ Suzuki, H .; Machii, K. (2014). "Felçli Kabuklu Deniz Ürünleri Zehirlenmesi Toksinleri için Fare Biyolojik Tahlilinde Saksitoksin ve Dekarbamoilsaksitoksin arasındaki Toksisite Karşılaştırması". Veteriner Tıp Bilimleri Dergisi. 76 (11): 1523–1525. doi:10.1292 / jvms.14-0211.
  15. ^ Shin, C .; Jang, H .; Jo, H. (2017). "Kabuklu deniz hayvanlarında ve tuniklerde paralitik kabuklu deniz hayvanlarını zehirleyen toksinlerin eşzamanlı belirlenmesi için doğru ve hassas bir LC-ESI-MS / MS yönteminin geliştirilmesi ve doğrulanması". Gıda Kontrolü. 77: 171–178. doi:10.1016 / j.foodcont.2017.02.034.
  16. ^ a b Popkiss, M.E.E; Horstman, D.A .; Harpur, D. (1979). "Felçli Kabuklu Deniz Ürünleri Zehirlenmesi". SA Tıp Dergisi. 55 (25): 1017–1023.
  17. ^ Derek Nexus (sürüm v.3.0.1) [toksisite tahminleri veren yazılım]. Leeds: Lhasa Sınırsız

Dış bağlantılar