Tetrodotoxin

Tetrodotoxin(zkratkaTTX) je smrticíjedčtverzubcůroduTakifugu. Kumuluje se zejména v gonádách,játrech,mozkua v jikrách těchto ryb. Je 100krát silnější nežkyanid draselný.Mechanismus jeho působení spočívá v blokování Nakanálů. Podobně působí i jedsaxitoxin. Předpokládá se, žeguanidinováskupina v jejich molekulách má vysokou afinitu k ústí těchto kanálů.
Tetrodotoxin je termostabilníneurotoxinnebílkovinnépovahy. Látka je prudce jedovatá, bílá, krystalická a rozpustná ve vodě. Produkují ho některéobrněnky, které jsou součástí všech povrchových vod, sladkých i slaných, a tvoří značnou částfytoplanktonu. Mořské organismy živící se tímto planktonem jsou k působení jedů odolné, ale stávají se nebezpečím pro další živočichy, pro které jsou potravou. Pro člověka jsou tyto jedy příčinou alimentárních otrav (otrav z potravy).
Hlavní zdrojem této otravy jsou ryby čelediTetraodontidae(čtverzubcovití), nejčastěji je konzumován druhFugu rubripes. Většinu ostatních druhů zvířat, o nichž je známo, že obsahují TTX, obvykle lidé nekonzumují. Do organismu se jed může dostat pozřením, vdechnutím i vstřebáním přes neporušenou pokožku.
TTX byl poprvé objeven roku 1909 Dr. Yoshizumi Taharou z vaječníků zástupce čeledi ryb čtverzubcovití, i když toxické účinky zástupců čtverzubcovitých jsou známe již z dřívější doby.
Strukturně se TTX sestává z guanidinu spojeného s uhlíkovým skeletem, který má 2,4-dioxaadamantan obsahující pět hydroxylových skupin.
TTX koexistuje se svými přirozeně se vyskytujícími analogy. Do dnešního dne bylo zaznamenáno 30 strukturních analogů TTX a stupeň toxicity se liší podle struktury.
Mechanismus toxicity TTX byl zkoumán na zvířecích modelech. Tetrodotoxin vykazuje podobný účinek jako saxitoxin, tzn. blokuje rychlé Nakanály běhemdepolarizace. Tím snižuje membránovou vzrušivost životně důležitých tkání, jako jsou srdce, kosterní svaly a centrální a periferní nervový systém, což vede k výskytu typických symptomů a dokonce ke smrti u nejzávažnějších případů.
Smrtnostpřiotraváchtouto rybou dosahuje 60 %.
LD50TTX je 8,7 mikrogramů na kilogram hmotnosti člověka. Smrtelná dávka je 2 mg.LD50po i. p. podání myši se pohybuje kolem 10 mikrogramů na kg.
Příznaky otravy lze zařadit do 4 různých stupňů dle její závažnosti.
První stupeňse projevuje neuromuskulárními příznaky, jako jsou necitlivost kolem úst, bolesti hlavy, zvýšené pocení a zúžení zornic. Dále se mohou projevit i mírné gastrointestinální příznaky, jako jsou zvýšené slinění, nevolnost, zvracení, zvracení krve, průjem a bolest břicha.
Druhý stupeňse projevuje necitlivostí, která se rozšiřuje na trup a končetiny. Objevuje se i motorické ochrnutí a zhoršená schopnost koordinace pohybů.
Třetí stupeňse projevuje neuromuskulárními příznaky, jako jsou poruchy řeči, poruchy polykání, neschopnost polykat, spavost, ataxie, plovoucí pocity, obrna kraniálních nervů a svalové záškuby. Dále se objevují kardiovaskulární a plicní příznaky, jako jsou hypotenze nebo hypertenze, srdeční arytmie, bledost a dušnost. Objevit se mohou i kožní příznaky, jako jsou exfoliativní dermatitida, tečkovité krvácení a puchýře.
Čtvrtý stupeňse projevuje zhoršeným stavem vědomí, ochrnutím dýchacích cest, závažnou hypotenzí a srdeční arytmií.
Smrtnastává v důsledku paralýzyrespiračních svalů.
První příznaky otravy se u intoxikované osoby začínají projevovat již po 20 minutách po požití toxinu. Mohou se objevit i až za 3 hodiny.
Oběť, ačkoli je zcela ochromená, může být zcela při vědomí až do doby krátce před její smrtí. Ke smrti obvykle dochází během 4 až 6 hodin, se známým rozmezím asi 20 minut až 8 hodin.
Proti toxinu neexistuje žádné specifické antidotum. Jedinou léčbou pro intoxikaci TTX je pozorování a vhodná podpůrná péče. V případě prvotní fáze otravy TTX je obětem podáváno aktivní uhlí, aby pomohlo adsorpci TTX a tím zabránit jeho vstřebávání žaludkem. Při otravě TTX se může provést výplach žaludku, aby se snížila její závažnost. Tento postup by měl být proveden do 60 minut po požití TTX. Také hemodialýza může být užitečná pro léčbu otravy. Dále je důležité napojit oběť na kyslíkové přístroje, dokud se toxin úplně nevyloučí.
Otrava TTX může být léčena intravenózním podáním Naloxonu, který má vysokou afinitu k μ-opioidním receptorům v centrálním nervovém systému a používá se k léčbě deprese centrálního nervového systému a dýchacího systému.
Protilátka proti TTX již byla úspěšně použita. Tato protilátka je schopna neutralizovat toxický účinek TTX jak in vitro, tak in vivo. Studie účinnost této protilátky in vivo však nebyly publikovány. Toto ovšem může do budoucnosti znamenat příchod nového typu léčby otravy TTX.
TTX je znám z téměř 140 druhů zvířat, patřících k různým skupinám z proteostomia a deuterostomia. Proteostomia tvoří asi třetinu všech druhů obsahujících TTX. TTX se vyskytuje ve všech třech hlavních skupinách: lophotrochozoans, ecdysozoans a chaetognatha (ploutvenky). V lophotrochozoans se TTX vyskytuje hlavně u měkkýšů (plži, mlži, hlavonožci). Zástupci skupiny ecdysozoan patří do kmenu členovců (Arthropoda), z nichž většina jsou korýši (Crustacea). Kromě korýšů můžeme TTX najít také ve skupině klepítkatců (Chelicerata). TTX lze najít i u prvoústých.
Kromě základní formy (hvězdice; Asteroidea) byl TTX izolován přibližně z 80 druhů obratlovců. Přibližně polovina z nich jsou ryby a zbytek zastupují obojživelníci.
Existuje přibližně 120 známých druhů tzv. puffer fish, z nichž 24 obsahuje TTX, zejména z čeledi ryb čtverzubcovití (Tetraodontidae). Mezi obojživelníky (Amphibia) byl TTX zaznamenám u řádů žab (Anura) a u ocasatých (Caudata). U ocasatých byl TTX také nalezen v některých orgánech americkéhomlokaTaricha torosa.
Zvířata s TTX jsou převážně vodní a většina z nich jsou mořští živočichové, i když zde existují pozemští zástupci. Zvířata obsahující TTX mohou být pestrobarevná, což může představovat varovné barvy potenciálním dravcům.
TTX se koncentruje vovariích, méně vledvinách, střevech, játrech a pokožce a proto jejich konzumace vede k rychlé a násilné smrti.
Někteří výzkumníci se pokoušejí využít analgetické aktivity TTX k léčbě různých typů bolesti, jako je těžká rakovinová bolest. Další využití má TTX při léčbě drogově závislých, jeho nízká dávka pomáhá snižovat touhu po heroinu a související úzkost.
TTX lze použít při léčbě neurologických syndromů souvisejících s poruchami excitability neuronů, jako je epilepsie, migréna a neurodegenerativní onemocnění.
Tetrodotoxin je oblíbená rekvizita spisovatelů a scenáristů, byl použit např. v knize Krize(Crisis)Robina Cooka, filmu Ctihodný občan (USA 2009), The A-Team (USA 2010) a seriálechColumbo,CSI: New YorkneboCSI: Miami.
Maso této ryby je vJaponskupovažováno za výjimečnou pochoutku. Přestože ji mohou připravovat pouze speciálně vyškolené osoby, dojde každoročně k několika desítkám otrav.