Muskarin

Muskarin je alkaloid obsažený v plodnicích druhů hub rodu vláknice, některých bělavě zbarvených druzích rodu strmělka a v malé míře v muchomůrce červené. Vykazuje silné toxické účinky.

Muskarin je parasympatikomimetická látka účinkující již 15–30 minut po požití. Otrava se může projevit ztrátou vědomí a zvracením, rozostřením zraku a problémy s dechem. Tento stav může trvat kolem 2 hodin. Případy smrtelné otravy jsou vzácné, smrt nastává zástavou dechu nebo selháním srdeční činnosti.

Váže se na jeden typ acetylcholinových receptorů, konkrétně na tzv. muskarinové cholinergní receptory.

Historie objevu 
V roce 1869 němečtí vědci Oswald Schmiedeberg a Richard Koppe poprvé izolovali dosud neznámou látku z muchomůrky červené, která jako první známá měla účinek na autonomní nervovou soustavu, a pojmenovali ji muskarin podle latinského názvu houby – Amanita muscaria. Od této doby začal výzkum muskarinu. Jeho strukturu přesně popsal v roce 1957, a později i vytvořil trojrozměrný model, vědec Franz Jellinek.

Muskarinový cholinergní receptor 
Muskarinový cholinergní receptor patří mezi receptory spojené s G-proteinem. Rozlišujeme 5 typů muskarinových receptoru: M1, M3 a M5 stimulují enzym fosfolipázu C, když M2 a M4 inhibují adenylylcyklázu. Muskarinové receptory se taky liší svým zastoupením v tkáních:

Struktura 
Muskarin ve své struktuře obsahuje 3 chirální centra u uhlíku v pozici 2, 3 a 5, tím pádem muskarin má 8 stereoizomerů. Výraznou biologickou aktivitu má L-(+)-muskarin, který je v největším množství obsazen v jedovatých houbách.

Zdroje 
Ačkoli muskarin byl poprvé nalezen v muchomůrce červené, jeho obsah v daném druhu hub je zanedbatelný. Je nejvíce obsažen v plodnicích hub rodu Inocybe, Clitocybe, Mycena a Omphalotus.

Způsoby získávání 
Muskarin se získává oxidací cholinu nebo chloroplatinátu cholinu (který má výhodnějších vlastností) silnou kyselinou dusičnou. Z muchomůrky červené se muskarin extrahuje alkoholem, následně výtěžek se čistí olovem okysličeném octovou kyselinou a amoniakem a potom se alkaloidy vysráží dvojitou jodidovou solí draslíku a rtuti nebo draslíku a bizmutu. Sraženina se zpracovává vodným alkalickým roztokem, uvolněné alkaloidy se regenerují pomocí určitého organického rozpouštědla a získají se jejich hydrochloridové soli, které se na chvíli umístí na filtrační papír. Sůl muskarinu je dobře rozpustná ve vodě a absorbuje se do papíru a je tedy oddělena od solí jiných alkaloidů.

Fyzikální vlastnosti 
Muskarin je průhledná tekutina bez zápachu a bez chuti. Má konzistenci sirupu a po vysušení – nepravidelných, snadno se rozkládajících krystalů s výrazně zásaditou reakci. Snadno rozpustný ve vodě a alkoholu, velmi málo v chloroformu, nerozpustný v éteru. S kyselinou uhličitou tvoří alkalicky reagující sůl a se silnými kyselinami dává snadno rozpustné soli. Muskarin se nerozkládá působením vysokých teplot (např. při vaření jídel z hub obsahujících daný alkaloid), nepodléhá rozkladu trávicími šťávami GIT a snadno prochází střevní stěnou do krevního oběhu.

Toxické účinky 
Muskarin patří k velmi silným jedům. Je 143krát toxičtější než acetylcholin, jeho působení je pomalejší a delší. Na rozdíl od acetylcholinu není odbouráván cholinesterázou, protože neobsahuje esterové vazby. U člověka již 0,005 g muskarinu způsobuje závažné účinky. Je parasympatomimetikum, tím pádem jeho efekt se bude projevovat v aktivaci parasympatického oddílu vegetativního (autonomního) nervového systému. Muskarin způsobuje křeče hladkého svalstva střev, dělohy, močového měchýře a bronchů jak in vivo, tak i in vitro. Muskarin dráždí ganglii zabudovanou ve stěnách střev a způsobuje silné tetanické kontrakce v celém střevním kanálu. Dýchání po malých dávkách muskarinu se zvyšuje, z velkých dávek se zpomaluje a nakonec se zastaví v důsledku následné paralýzy dýchacího centra. Muskarin zvyšuje aktivitu sekrečních žláz (slzních, slinných, potních atd.) drážděním periferních zakončení sekrečních nervů. Kvůli obrovské aktivitě žláz Bresinsky a Bestl a zatím i Rumack a Salzmann pojmenovali otravu muskarinem jako „PSL syndrome“ – Perspiration, Salivation, Lacrimation (pocení, slinění, slzení). U všech teplokrevných živočichů lze pozorovat zpomalení tepové frekvenci. Při lokálním užívání dochází k mióze – zúžení zornice lidského oka. Muskarin neprochází přes hematoencefalickou bariéru do centrální nervové soustavy díky čtyřvaznému dusíku ve své struktuře.

Antidotum 
Muskarinem indukované změny aktivity srdce, žláz, střevního kanálu, oka atd. mohou být eliminovány specifickým antidotem – atropinem. Atropin je kompetitivním antagonistou muskarinových receptorů, blokuje neurotransmise na cholinergních synapsích a tím pádem zastavuje progrese účinků muskarinu. Dávka a působení atropinu musejí být přesně sledované, protože předávkování atropinem může vest k vzniku nežádoucích účinků.

Terapie 
V terapii se samotný muskarin nepoužívá vzhledem k jeho závažným toxickým účinkům. Místo něj se v medicíně lokálně používají tzv. agonisté muskarinových receptorů. Látky prostřednictvím M3 receptorů v organismu člověka způsobují kontrakce svěrače duhovky a zvýšení odtoku komorové vody, což se využívá v léčbě glaukomu. Terapie Sjögrenova syndromu, který je charakterizován suchosti v ústech (xerostomii) a suchosti v očích, taky zahrnuje použití agonistů muskarinových receptorů. Nejčastěji používanými léčivými látkami této skupiny jsou pilocarpin a cevimelin. Agonista muskarinových receptorů, derivát N-asetylhydrazonu LASSBio-897 vykazal silnou vazodilatační aktivitu v experimentech na myších, což může být použito v léčbě hypertenze.

Reference

Externí odkazy 
 

Mykotoxiny
Alkaloidy