Кіріспе

Иботен қышқылы немесе (S) 2-амино-2-(3-гидроксиизоксазол-5-ил)уксус қышқылы, сондай-ақ иботанат деп аталады, – бұл химиялық қосылыс және психоактивті препарат, ол табиғи түрде Amanita muscaria және солтүстік жарты шардың қоңыраулы және боралдық аймақтарында кездесетін оған жақын саңырауқұлақтарда кездеседі. Ол муссимолдың продәрмегі болып табылады, ол бауырда одан әлдеқайда тұрақты қосылысқа ыдырайды. Иботен қышқылы – глутамат нейротрансмиттерінің конформациялық шектеулі аналогы және осы нейротрансмиттерге құрылымдық ұқсастығының арқасында глутамат рецепторларының селективті емес агонисті ретінде әрекет етеді. Осы себепті, иботен қышқылы жоғары дозада күшті нейротоксин болуы мүмкін және ғылыми зерттеулерде бас сүйегіне инъекция арқылы "ми зақымдау агенті" ретінде қолданылады. Нейротоксикалық әсерлер дозаға байланысты болып көрінеді, ал иботен қышқылы бар саңырауқұлақтарды тұтыну арқылы туындайтын қауіптер толыққанды анықталмаған, бірақ шағын дозаларда мардымсыз деп саналады.

Фармакология

Иботен қышқылы NMDA және I (mGluR1 және mGluR5) және II (mGluR2 және mGluR3) топтарындағы метаботроптық глутамат рецепторларының қуатты агонисті болып табылады. Ол III топтағы mGluR рецепторларында белсенді емес. Иботен қышқылы сонымен қатар АМРА және каинат рецепторларының нашар агонисті ретінде әрекет етеді.

Әрекет ету механизмі

Иботен қышқылы – глутамат рецепторларының агонисті, атап айтқанда, N-метил-D-аспартат немесе NMDA және орталық нерв жүйесінің көптеген жүйелеріндегі транс-ACPD рецепторларында. Глицин иботендік нейротоксикалық әсерді күшейтеді, ал дизоцилпин оны тоқтатуға мүмкіндік береді. Дизоцилпин NMDA рецепторларында бәсекеге қабілетсіз антагонист ретінде әрекет етеді. Иботен қышқылының токсикалық әсері NMDA рецепторларының белсенділігінен туындайды. NMDA рецепторлары синаптық пластикалық қасиеттермен байланысты және ұзақ мерзімді потенциациялау немесе LTP құру үшін метаботроптық глутамат рецепторларымен бірге жұмыс істейді. Ұзақ мерзімді потенциациялау процесі ақпаратты қабылдаумен байланысты деп саналады. NMDA рецепторы, рецептор орнында белсендірілгеннен кейін Ca2+ иондарының өтуіне мүмкіндік беру арқылы дұрыс жұмыс істейді. Иботен қышқылының байланысуы жүйеге Ca2+ иондарының артық түсуіне алып келеді, бұл нейрондық жасушалардың өліміне себеп болады. Ca2+ сондай-ақ CaM KII немесе Ca2+/Кальмодулин киназаны белсендіріп, көптеген ферменттерді фосфорилдейді. Белсенді ферменттер одан әрі қоршаған тіндерге зиян келтіретін реактивті оттегі түрлерін өндіре бастайды. Ca2+ иондарының артық болуы митохондриялық электрондық тасымалдау жүйесін күшейтеді, бұл реактивті оттегі түрлерінің санын одан әрі арттырады.

Биологиялық әсерлері

Иботен қышқылы әдетте орталық жүйке жүйесіндегі NMDA және APCD немесе метаботропты квискуалат рецепторларына әсер етеді. Иботен қышқылымен байланысты симптомдар әдетте 30–60 минут ішінде пайда болады және жүйке жүйесінің әртүрлі әсерлерін қамтиды. Ең көп кездесетін симптомдарға құлайғандық, құсу және ұйқылылық жатады. Дегенмен, алғашқы сағаттан кейін симптомдар шатасу, эйфория, көру және есту қабылдауының бұрмалануы, жүзіп отырғандай сезім және ретроградты амнезияны қамтуы мүмкін.

Емдеу

Иботен қышқылының уыттануын емдеу көбінесе қолдаушы күтім мен симптомдарды бақылауға бағытталған; ешқандай уқалаушы дәрі жоқ. Егер пациент ерте келсе, белсенді көмірмен асқазанды тазалау немесе асқазанды шаю тиімді болуы мүмкін. Иботен қышқылы мен оның метаболиті муссимолдың тудыратын психотроптық әсерлер мен галлюцинацияларды тыныш ортада, ең аз стимуляциямен басқару жақсы. Қобалжулы немесе қорқынышқа түскен пациенттерге бензодиазепиндер көмектесе алады; сондай-ақ, егер туындаса, құрысуларды бақылау үшін де қолданылуы мүмкін. (Бензодиазепиндер ГАБА А рецепторын күшейткіш ретінде әрекет етеді және муссимолмен, ГАБА А агонисімен өзара әрекеттеседі, бұл депрессивті әсерлердің қаупін күрт арттыруы мүмкін.) Теңіз қысымы терең болса, тыныс жолдарына араласу қажет болуы мүмкін. Симптомдар әдетте жұтылғаннан кейін бірнеше сағат ішінде жоғалады, бірақ маңызды дозадан кейін бірнеше күнге созылуы мүмкін. Үлкен немесе қайталамалы әсерден кейін ми зақымдануын бақылау қажет болуы мүмкін. Егер пациент Amanita muscaria сияқты саңырауқұлаққа ұшыраған болса, басқа белсенді қосылыстар болуы мүмкін, сондықтан қосымша шаралар қажет болуы мүмкін.

Ғылыми зерттеулердегі қолдану

Сыңарлардың миын зақымдау үшін қолданылатын иботен қышқылы 7.4 рН-дағы фосфат буферленген тұзды ерітіндіде мұздатылған күйде сақталады және уыттылығын жоғалтпай, бір жылға дейін сақталуы мүмкін. Гиппокампқа 0.05-0.1 микролитр иботен қышқылын 0.1 микролитр/мин жылдамдығымен инъекциялау жартылай селективті зақымдануға алып келді. Гиппокамптың зақымдануы пирамидалық жасушаларда (CA1, CA3) және тісті дөңгелектің (dentate gyrus) түйіршік жасушаларында жасушалардың айтарлықтай жоғалуына әкелді. Иботен қышқылымен зақымдау перфорант жолы бойындағы аксондарға да зиян келтіреді. Әдетте, егер зақымдау басқа химиялық заттармен жасалса, тәжірибелік субъект тапсырманы қайта оқуға үйрене алмайды. Дегенмен, иботен қышқылының NMDA рецепторы сияқты глютамат рецепторларымен реакцияға түсу қабілетіне байланысты, иботен қышқылымен жасалған зақымдау субъектіге тапсырмаларды қайта оқуға мүмкіндік береді. Сондықтан, иботен қышқылымен зақымдау, зақымдаудан кейін тапсырманы қайта оқу қажетті зерттеулерде басымдыққа ие. Басқа зақымдау факторларымен салыстырғанда, иботен қышқылы ең локальды зақымдауды қамтамасыз етеді; алайда, қазіргі уақытта аз зиянды баламалар ізделіп жатыр.

Биосинтез

Иботен қышқылының биосинтездік гендері физикалық байланыстағы биосинтездік гендер кластерінде жинақталған. Биосинтездік жол глютамин қышқылын арнайы Fe(II)/2-оксоглутаратқа тәуелді оксигеназамен гидроксилдеу арқылы басталады. Бұл реакция нәтижесінде threo-3-гидроксиглутамин қышқылы түзіледі, ол биосинтездік гендер кластерінде кодталған ферменттердің әрекетімен иботен қышқылына айналады.