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Propriétés, physiopathologie et toxicité de la tétradotoxine (TTX)
Le tétradotoxine (TTX) est un poison de aminoperhidroquinazolina trouvé principalement dans le foie et les ovaires de poisson de l'ordre de Tetraodontiformes.
Il est une marine puissante neurotoxine, du nom de l'ordre du poisson qui est le plus souvent associé, les Tetraodontiformes (tétras-quatre odontos dents) ou puffer poisson.
Le tetraodon est équipé de quatre grandes dents sont presque fusionnés, formant un bec en forme utilisé pour craquer les mollusques et autres invertébrés, ainsi que pour gratter et récifs coralliens qui paissent structure générale.
Les membres de cet ordre sont les Blowfish fahaka (Tetraodon fahaka), pufferfish du Congo (Congo Pufferfish), et le ballon poisson géant MBU (Tetraodon MBU).
genre Pufferfish Fugu (F. flavidus, F. et F. poecilonotus niphobles), arothron (A. nigropunctatus), Chelonodon (Chelonodon spp.) et Takifugu (Takifugu rubripes) magasin TTX et analogues apparentés dans leurs tissus (Johnson , SF).
Tétrodotoxine (TTX) est une toxine naturelle qui a été responsable des empoisonnements humains et de décès. Le moyen le plus courant d’empoisonnement est l’ingestion de ce type de poisson contaminé, considéré charcuterie dans certaines cultures culinaires.
TTX est censé se limiter aux régions de l'Asie du Sud-Est, mais des études récentes ont montré que la toxine est répandue dans les régions du Pacifique et de la Méditerranée. Il n'y a pas d'antidote connu pour TTX pour être un puissant inhibiteur de canal sodique (Vaishali Bane, 2014).
Index
- 1 propriétés
- 2 Physiopathologie
- 3 stades d'intoxication et de toxicité
- 4 La "poussière de zombie"
- 5 références
Propriétés
La formule empirique est C11H17N3O8 tétrodotoxine et son poids moléculaire est de 319,268 g / mol. Il est un solide cristallin incolore qui obscurcit lorsqu'il est chauffé au-dessus de 220 ° C (Institut national pour la sécurité et la santé (NIOSH), 2014).
La molécule est très soluble dans l'eau, pouvant dissoudre 1 x 106 grammes par litre. Il a un pKa de 8,76 et est thermiquement stable sauf en milieu alcalin où il libère des vapeurs toxiques d'oxyde d'azote (Centre National d'Information en Biotechnologie, 2017).
La FS pour la tétrodotoxine spécifique dose orale létale médiane (DL50) chez la souris est de 334 mg par kg. En supposant que la dose létale pour l'homme est semblable, il est prévu que 25 milligrammes de tétrodotoxine tuer un 75 kg.
La quantité nécessaire pour obtenir une injection de dose létale est beaucoup plus faible, 8 pg par kg, soit un peu plus de la moitié milligramme de tuer un 75 kg (170 lb) (Gilbert, 2012).
Une étude récente montre à l'aide tétrodotoxine sur le plan thérapeutique que tétrodotoxine utilisé conjointement avec bupivacaïne prolongée effet anesthésique local.
La tétrodotoxine est étudié par Wex Pharmaceuticals pour traiter la douleur chronique et des études chez des patients atteints d'un cancer avancé et pour le traitement de la dépendance aux opiacés (Benzer, 2015).
Physiopathologie
Le flux d'ions sodium dans les cellules nerveuses est une étape nécessaire dans la conduction de l'influx nerveux dans les fibres nerveuses excitables et le long des axones. Les cellules axonales normales ont de fortes concentrations en ions K + et de faibles concentrations en ions Na + et ont un potentiel négatif.
les résultats de la stimulation axones dans un potentiel d'action résultant de l'écoulement des ions Na + dans la cellule et la génération d'un potentiel de membrane positif. La propagation de cette dépolarisation le long de la terminaison nerveuse présage tous les autres événements.
ions Na + circulent à travers la membrane cellulaire en utilisant le canal de sodium d'ions, un canal qui est sélectif pour des ions sodium plus des ions potassium dans un ordre de grandeur.
Le canal est constitué d'une seule chaîne peptidique à quatre unités répétées, chaque unité étant constituée de six hélices trans-membranaires. Les formes transmembranaires de pores lorsque quatre unités sont pliées dans un cluster avec le pore dans le centre (figure 3).
La tétrodotoxine agit en bloquant la conduction des impulsions nerveuses le long des fibres nerveuses et des axones. La victime meurt éventuellement de paralysie respiratoire.
La molécule est suffisamment spécifique pour bloquer le canal d'ions Na + et, par conséquent, le flux d'ions Na + ayant aucun effet sur les ions K +. La jonction avec le canal est relativement étroite (Kd = 10-10 nM). Bien que l'ion sodium hydraté est liée à une réversiblement échelle de temps d'une nanoseconde, tétrodotoxine est liée à des dizaines de secondes.
Tétrodotoxine, beaucoup plus grande que l'ion sodium, agit comme un bouchon dans une bouteille, ce qui empêche l'écoulement de sodium jusqu'à ce que se diffuse lentement. Une dose mortelle de tétrodotoxine est seulement un milligramme.
La tétrodotoxine est en concurrence avec un cation de sodium hydraté et pénètre dans le canal Na + à laquelle il se lie.Il est proposé que cette liaison entraîne de l'interaction de la tétrodotoxine du groupe guanidino chargé positivement et les chaînes latérales chargées négativement au niveau des groupes carboxylate bouche du canal.
La saxitoxine, un produit naturel des dinoflagellés, agit de manière similaire et est également une neurotoxine puissante.
Le canal des ions sodium chez l'hôte doit être différent de celui de la victime, car il ne devrait pas être sensible à la toxine. Il a été montré que, pour les aérosols-doseurs, l'ion sodium de la protéine de canal a subi une mutation qui modifie la séquence d'acides aminés, ce qui rend le canal est insensible à la tétrodotoxine.
La mutation spontanée qui a provoqué ce changement structurel est bénéfique pour le poisson-globe, car il lui a permis d'incorporer les bactéries symbiotiques et d'utiliser au mieux la toxine qu'il produit.
Stades d'intoxication et de toxicité
Le premier symptôme d'intoxication est un léger engourdissement des lèvres et de la langue, qui apparaît entre 20 minutes et trois heures après avoir mangé le poisson-globe.
Le symptôme suivant est la paresthésie croissante du visage et des extrémités, qui peut être suivie de sensations de légèreté ou de flottement. Vous pourriez également ressentir des maux de tête, des douleurs épigastriques, des nausées, des diarrhées et / ou des vomissements.
De temps en temps, des battements ou des difficultés à marcher peuvent se produire. La deuxième étape de l'intoxication est la paralysie croissante. Beaucoup de victimes sont incapables de bouger et même assis peut être difficile.
Il y a une détresse respiratoire croissante lorsque la parole est affectée et la victime présente généralement une dyspnée, une cyanose et une hypotension. La paralysie augmente et des convulsions, une détérioration mentale et une arythmie cardiaque peuvent survenir.
La victime, bien que complètement paralysée, peut être consciente et dans certains cas complètement lucide jusqu'à peu de temps avant sa mort. La mort survient généralement dans les 4 à 6 heures, avec un intervalle connu d'environ 20 minutes à 8 heures.
De 1974 à 1983, il y a eu 646 cas d'intoxication par le fugu au Japon, avec 179 décès. Des estimations allant jusqu'à 200 cas par an avec une mortalité proche de 50% ont été rapportées.
Les épidémies en dehors des pays indo-pacifiques sont rares, seuls quelques cas ayant été signalés aux États-Unis. Les chefs de sushi qui veulent préparer le fugu doivent être autorisés par le gouvernement japonais.
Tétrodotoxine est dix fois plus mortel que le poison Krait Asie du Sud, ce qui est 10 à 100 fois plus mortel que le venin d'araignée veuve noire lorsqu'elle est administrée à des souris et plus de 10.000 fois plus mortelle que cyanure
Il a la même toxicité que saxitoxine provoquant une intoxication paralysante par les mollusques (à la fois TTX et saxitoxine bloquent le canal Na + et les deux se trouvent dans les tissus des poissons puffer).
La "poussière de zombie"
Un détail particulièrement curieux concernant le TTX est son utilisation dans la poussière de zombie. Selon de nombreux rapports, les prêtres vaudous connus sous le nom de bokor créent un composé blanc et poussiéreux appelé coupé poudre.
Les ingrédients de cette poudre peuvent soi-disant transformer une personne en zombie. Dans les années 1980, l'ethnobotaniste de Harvard, Wade Davis, s'est rendu en Haïti pour enquêter sur les zombies et la "poussière de zombie".
Bien que différents Bokor utilisé différents ingrédients dans leurs poudres, Davis a constaté que « il y a cinq ingrédients animaux constants brûlé des restes humains et enterrés (généralement l'os), une petite grenouille d'arbre, un ver polychète, un grand crapaud Nouveau Monde et une ou plusieurs espèces de poisson ballon.
Les ingrédients les plus puissants sont les poissons-ballons, qui contiennent des neurotoxines mortelles appelées tétrodotoxines », a écrit Davis dans le Harper's Magazine.
Bien que la communauté scientifique a critiqué la recherche Davis est indéniable que l'identification de la tétrodotoxine comme ingrédient actif dans la poudre de zombie a une valeur scientifique considérable (Lallanilla, 2013).
Références
- Benzer, T. (28 décembre 2015). Toxicité de la tétrodotoxine. Récupéré de emedicine.medscape.com.
- Gilbert, S. (13 mai 2012). Tétrodotoxine Récupéré de toxipedia.org.
- Johnson, J. (S.F.). Tétrodotoxine ... un ancien alcaloïde de la mer ... Extrait de chm.bris.ac.uk.
- Lallanilla, M. (24 octobre 2013). Comment faire un zombie (sérieusement). Récupéré de livescience.com.
- Centre national d'information sur la biotechnologie. (4 mars 2017). PubChem Compound Database; CID = 11174599. Récupéré de PubChem.
- Tétrodotoxine: mode d'action. (2001). Récupéré de life.umd.edu.
- Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH). (2014, 20 novembre). TETRODOTOXINE: Biotoxine. Récupéré de cdc.gov.
- Vaishali Bane, M. L. (2014). Tétrodotoxine: chimie, toxicité, source, distribution et détection. Toxines 6 (2), 693-755.