Arme toxice
Arme toxice - un mijloc de distrugere în masă a oamenilor, a cărui acțiune se bazează pe utilizarea de substanțe toxice de origine biologică; este considerat în literatura străină ca fiind un tip de armă biologică sau chimică.
Toxinele sunt substanțe biologic active de origine microbiană, vegetală și animală, care afectează o celulă eucariote străină și nu acționează asupra celulelor procariote. Abilitatea la toxine este cea mai răspândită între microorganisme. Toxinele animalelor sunt în mare parte produse de reprezentanți ai diferitelor grupuri taxonomice de nevertebrate. La vertebrate, această proprietate este cea mai pronunțată în reptile, de exemplu în șerpi. Capacitatea de a produce T. se găsește, de asemenea, în plantele superioare. Abilitatea de a produce toxine face microbii patogeni, iar unele ciuperci, plante și animale sunt otrăvitoare.
În funcție de natura chimică a majorității microorganismelor T., plante și animale au prezentat compuși macromoleculari (peptide, proteine, glicoproteine), și în același timp T. fungii sunt de preferință componente cu greutate moleculară mică. Exemple sunt aflatoxinelor, produse de specii din genurile Aspergillus și micotoxine trichothecene produse de specii din genurile Fusarium, Trichoderma și Cephalogensporium. Aceste T. au un efect canceros puternic. Natura chimică a T. simplu prost înțeleasă, dar există dovezi care sugerează că, de exemplu, specii precum Trypanosoma cruzi, Giardia lamblia și Entamoeba histolytica, produc proteine toxice.
Marea similaritatea structurii moleculare și mecanismul de acțiune au unele T. plante (abrina, ricina, modecina, viskulin) și proteine toxice (toxina difterică, enterotoxinice de Shigella dysenteriae) unele bacterii patogene.
T. bacteriile sunt produse atât de bacterii patogene cât și de cele oportuniste și cauzează o varietate de afecțiuni patologice. În funcție de tipul de țesut afectat, T. de bacterii este împărțită în mai multe grupuri; enterotoxine care afectează celulele tractului gastro-intestinal: neurotoxine care afectează celulele sistemului nervos; leucotoxine (de exemplu, leucocidină), care afectează celulele sistemului imunitar: pneumotoxine, care afectează celulele țesutului pulmonar; cardiotoxine, care afectează celulele musculare ale inimii.
În conformitate cu proprietățile fizico-chimice ale bacteriilor T. aparțin proteinelor și peptidelor. Unele dintre ele sunt sintetizate într-o celulă bacteriană ca un precursor inactiv (difterica, toxina botulinica, etc.), ceea ce sa tradus într-o stare activă necesită o etapă de activare. Activarea se realizează cu ajutorul enzimelor proteolitice care sub ușoară (limitată) proteoliza polipeptid țintă fragmentat pentru a forma două peptide (subunități A și B), care efectuează la interacțiunea toxinei la celula țintă o varietate de funcții. astfel fragmenteaza, însoțită de activare, conduce la apariția unui bifuncționale (sau binar) structura moleculară.
T. de bacterii, în care structura funcțional-activă este reprezentată de un singur lanț polipeptidic, sunt numite simple; T. care au o structură de subunități și constau din mai multe peptide diferite funcțional, sunt complexe. Structura T. a bacteriilor este strâns legată de mecanismul acțiunii lor asupra celulei eucariote.
În operațiunea în eucariote bacteriile T. celule sunt împărțite în două categorii: izbitoare o celulă țintă prin distrugerea membranei celulare și T. să acționeze asupra celulei țintă, care afectează sistemul său de reglementare vitale. Un exemplu clasic al primului T. grup, provocând distrugerea membranei celulare, sunt numite hemolizină (hemotoxin), distrugerea membranei eritrocitelor. Acestea includ, de asemenea T. dependente tiol cum ar fi pneumolizina, streptolizina, tetanolizin și colab. T. tiol proteine dependente sunt compuse dintr-un singur lanț polipeptidic. Starea activă a acestor T este prezentată numai într-o formă redusă, în cazul în care gruparea bisulfura a proteinei în prezența agentului intră tiolvosstanavlivayuschego sulfhidril. receptor de membrană pentru aceste TV pe celula eucariotă este colesterolul. După legarea la colesterolul din porii membranei sunt formate, prin care curge conținutul celulei. La acțiune T. tiol dependentă de celulele vasculare perturbat permeabilitatea vasculara, care este, în general însoțită de formarea de edem.
T. din al doilea grup, care afectează sistemele de reglementare vitale, pentru a lovi celula țintă, trebuie să traverseze membrana și să pătrundă în interiorul celulei. Acolo ele ajung la un sistem major de reglementare și o dezactivează. Acest grup include toxine precum difteria, holera și holera, exotoxina A Pseudomonas aeruginosa, enterotoxina Sh. dysenteriae, parte a clostridialului T. Pentru T. din această grupă, caracteristica caracteristică este bifuncționalitatea structurii. Uneori, aceste T. sunt numite binare. În centrul structurii lor moleculare se află așa-numitul model de tip AB, care determină bifuncționalitatea lor. Prima proprietate importantă a T. este abilitatea de a recunoaște și de a interacționa cu o celulă eucariotă sensibilă. Funcția de recunoaștere și legare în T binar este realizată de către componenta B (subunitatea B). Deci, în componenta de holeră și de holeră T. componenta B recunoaște receptorul complementar al celulei sensibile - gangliozidul GMI. Cu alte structuri de membrană, aceste T. nu se leagă. astfel specificitatea legării T la suprafața unei celule sensibile se datorează prezenței pe suprafața sa a unui receptor cu o natură chimică strict definită.
După lipirea prin T. component In toata suprafata celulei prin endocitoză molecule toxice livrate in celula, care intră în componenta de acțiune A. Cu activitate enzimatică Componenta A este reacționat în interiorul celulei cu un substrat adecvat. Astfel, pentru componenta A a holerei și a T holerei, substratul este una dintre proteinele de adenilat ciclază, cel mai important sistem al celulei eucariote. Realizarea modificării enzimatice a proteinei corespunzătoare din sistemul de adenilat ciclază, componenta A a colerogenului (holera T.) forțează întregul sistem să funcționeze într-o manieră anormală. Celulele mucoasei intestinului, care afecteaza choleragen, disfuncții ale sistemului adenilat ciclaza duce la o perturbare a schimbului de electroliți și, prin urmare, la dezvoltarea de modificări caracteristice de holeră.
Tinta intracelulara pentru T. difteric este sistemul de biosinteza a proteinei unei celule eucariote. După trecerea prin membrană, subunitatea activă enzimatic A a difteriei T. efectuează ribozilarea uneia dintre componentele de transcripție și astfel oprește biosinteza proteinei.
Inactivarea (neutralizarea) bacteriilor T este obținută prin modificarea structurii lor native. Există diverse modalități de modificare a moleculei toxice, dar toate se reduc la o modificare a funcției părților individuale ale proteinei toxice. Modificările bacteriilor T. pot fi obținute prin mijloace genetice, efecte chimice și fizico-chimice. cunoscut pe larg dezamorsare T. bacterii formol reduce perturbarea configurația spațială a proteinei toxice datorită apariției a numeroase reticulări între porțiuni separate ale lanțului polipeptidic sau T. subunitățile sale individuale.
În legătură cu decodificarea structurii moleculare a multor bacterii T., domeniul aplicării lor în medicina practică sa extins. Ca și înainte, T. a rămas componente importante ale preparatelor de vaccin, dar datele structurii subunității, de exemplu, colerogenul, au permis dezvoltarea unei noi generații de vaccinuri subunitare. Astfel de vaccinuri sunt lipsite de reactogenitate, nu sunt supraîncărcate cu factori antigenici inutili și, ceea ce este deosebit de important, se calculează pentru o arie strict definită a răspunsului imun.
Studiul naturii și topografiei determinanților antigenici ai bacteriilor T. a contribuit la dezvoltarea metodelor moderne de diagnosticare (de exemplu, metoda imunologică a enzimelor sau metoda cu sonda moleculară). Înființarea de gene care controlează producerea de toxine proteice individuale a făcut posibilă dezvoltarea de sonde ADN, prin care se testează forme toxigene ale diferitelor microorganisme.
T. bacteriile sunt utilizate pentru a construi așa-numitele imunotoxine. În preparatele imunotoxine pentru tratamentul tumorilor, ca agent de dăunătoare utilizate subunitate active enzimatic T (de exemplu, subunitatea A a difteriei TA) și ca component pentru căutarea celulele sensibile - anticorp produs de unul dintre antigenele de suprafață ale maligne celule. Modele de astfel de imunotoxine himerice sunt studiate pe scară largă.
Alte nouă direcție T. aplicarea practică este utilizarea formelor modificate, subunități sau fragmente pentru scopurile distincte de tratament concurente, bazate pe blocarea structurilor corespunzătoare de celule de receptor implicate în legarea activă T.
Bibliografie. Dalin M.V. și pește N.G. Toxine de microorganisme, M. 1977, Ezepchuk Yu.V. Patogenicitatea în funcție de biomolecule, M. 1985, bibliogr.
Dicționar enciclopedic de termeni medicali M. SE-1982-84, PMP. BDT-94 al MME. oraș ME.91-96
Citiți și în Enciclopedia Medicală:
Distrofia toxică a ficatului este un sindrom clinic și morfologic, caracterizat prin necroză hepatică extensivă (masivă sau supusă), însoțită de dezvoltarea insuficienței hepatice. Toxic.
Toxicitate ceață => Toxigenicitate Ceață toxică. Toxigenității.
Toxidermia afectează pielea, care rezultă din ingestia unui alergen în organism. Cauzele T. sunt drogurile, alimentele, substanțele chimice (art.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: