Abriini

Abriini on myrkyllinen proteiini, jota on paternosterpapujen siemenissä. Nieltynä abriinin LD50-arvon on arvioitu olevan ihmisille 10–1000 mikrogrammaa per kehonpainokilo (µg/kg). Abriini on rakenteellisesti risiinin kaltainen. Abriini on risiiniä noin 30-kertaa myrkyllisempi hiirille suonensisäisesti annettuna. Abriinin ja risiinin myrkyllisyys johtuu niiden kyvystä estää ribosomien toimintaa. Abriinimyrkytykseen ei ole parannuskeinoa. Nieltynä myrkytys ilmenee ihmisillä yleensä muutaman tunnin kuluttua. Oireita voivat olla muun muassa voimakas kipu tai pahoinvointi, sisäiset verenvuodot, sekavuus tai kouristelu. Oireet kestävät päivistä viikkoihin. Kuolema voi ilmetä aikaisimmillaan ainakin 4 päivän kuluttua abriinin syönnistä.

Rakenne

Abriini on A- ja B-peptidiketjusta koostuva proteiini, jonka massa on noin 65 kDa. Ketjut ovat toisissaan kiinni yhdellädisulfidisidoksella. A-ketjun massa on noin 28 kDa. B-ketjun massa on noin 30 kDa. Paternosterpavuissa on ainakin 4 erityyppistä abriinia: abriini-a, -b, -c ja -d. Abriini-a on näistä myrkyllisin.

Myrkyllisyyden mekanismi
Abriinin B-ketju on lektiini, josta abriini kiinnittyy myrkyttämiensä solujen solukalvojen reseptorien galaktooseihin. Kalvoilta abriini siirtyy endosytoosilla solujen sisään. Ketjujen välinen disulfidisidos pelkistyy ja ketjut irtoavat toisistaan. A-ketjussa on aktiivinen kohta, josta abriinin myrkyllisyys johtuu. A-ketju toimii N-glykosidaasina, joka katkaisee eukaryoottien ribosomien 28S-yksikössä adeniinin numero 4324 viereisen kohdan. Tällöin ribosomi lakkaa tuottamasta elintärkeitä proteiineja ja useiden ribosomien toiminnan loppuessa solu kuolee.

Toimintansa perusteella abriini luokitellaan tyypin 2 ribosomeja inaktivoivaksi proteiiniksi, eli RIP2:ksi. Risiini on myös RIP2.

Myrkyllisyys ja myrkytys
Abriinille voi altistua nielemällä, hengityksen tai ihon kautta. Paternosterpapujen siemenet eivät välttämättä ole myrkyllisiä mikäli ne niellään ehjänä. Yksittäisen siemenen nieleminen ei välttämättä aiheuta myrkytystä. Nieltynä abriinin puolet ihmisistä tappavan annoksen eli LD50-annoksen on arvioitu olevan 10–1000 mikrogrammaa per kehonpainokilo (µg/kg). Suonensisäisesti annetun abriinin LD50 hiirille on 2–20 µg/kg. Hengitettynä abriinin LD50 rotille on 3.3 µg/kg.

Ihmisillä abriinin nielemisen jälkeen oireet alkavat muutamassa tunnissa, mutta joissain tapauksissa vasta jopa 5 päivän kuluttua. Oireiden ilmenemisen ajankohta riippuu muun muassa siitä, että kuinka hyvin paternosterpapujen siemeniä on pureskeltu ennen nielemistä. Aluksi voi ilmetä pahoinvointia, ripulia voimakasta oksentelua ja voimakasta yllättäen ilmenevää kipua. Myöhemmin voi ilmetä veriripulia, veren oksentamista, takykardiaa, pupillien laajentumista, hallusinaatioita, heikkoutta, vapinaa, kouristelua, kuumetta tai keuhkoedeema. Oireiden parantuminen voi annoksesta riippuen kestää usean päivän tai viikon. Kuolema taas voi ilmetä aikaisimmillaan ainakin 4 päivän kuluttua annoksen nielemisestä.

Abriinimyrkytystä ei voida parantaa, mutta myrkyn imeytymistä voidaan kyllin varhaisessa vaiheessa estää oksennuttamisen, aktiivihiilen antamisen, vatsahuuhtelun tai koko ruuansulatuskanavan tyhjennyksen avulla.

Koska abriini on proteiini, se denaturoituu ja menettää siten myrkyllisyytensä kyllin korkeassa lämpötilassa. Eräässä tutkimuksessa myrkyllisyys katosi altistettaessa abriiniliuos yli 74 °C lämpötilalle 3 minuutin ajan. Tunnin altistus liuoksille, joiden pH-arvo oli 2–9, ei tuhonnut abriinia.

Lähteet

Aiheesta muualla
Yhdysvaltain tautikeskuksen toimintaohje abriinialtistuksille 
Centers for Disease Control and Prevention (CDC): Facts About Abrin 
Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Abrin-a 
Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Abrin-b 
Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Abrin-c 
Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Abrin-d 

Kasvimyrkyt
Proteiinit