Кіріспе

T2 микотоксині – трихотецен микотоксині. Ол Fusarium spp. саңырауқұлағының табиғи түрде пайда болатын қосалқы өнімі және адамдар мен басқа жануарлар үшін улы. Оның клиникалық көрінісі – тамақ токсикалық алеукиясы, сондай-ақ тері, тыныс жолдары және асқазан сияқты әртүрлі органдарға қатысты көптеген симптомдар. Жұғудың себебі нашар сақталған толық астық тұқымдарын тұтыну болуы мүмкін. T2 адам терісі арқылы сіңіріледі. Қалыпты шаруашылық немесе тұрғын үй жағдайында терімен байланысқаннан кейін маңызды жүйелік әсерлер күтілмесе де, жергілікті тері әсерлеріне жол беруге болмайды. Сондықтан T2-мен терінің жанасуын шектеу керек.

Тарих

Азық-түлік токсикалық алеукиясы (АТА) – Т2 микотоксині сияқты трихотецендердің әсерінен туындайтын ауру, 1940 жылдары Орынбор облысында КСРО азаматтарының мыңдаған адамдарының өліміне себеп болды. Ол аймақтағы халықтың 10% құраған өлім-жітім көрсеткіші тіркелді. 1970 жылдары бұл жаппай уланудың себебі ластанған тағамды тұтыну деп саналды. Екінші дүниежүзілік соғыс салдарынан астық жинау кешіктіріліп, Ресейде азық-түлік тапшылығы орын алды. Осының нәтижесінде, T2 микотоксинін өндіретін Fusarium саңылауларымен зарарланған астық тұтынылды. 1981 жылы АҚШ Мемлекеттік хатшысы Александр Хейг және оның ізінен келген Джордж П. Шулц Кеңес Одағын Лаоста (1975–81), Кампучияда (1979–81) және Ауғанстанда (1979–81) «сары жаңбыр» деп аталатын химиялық қару ретінде T2 микотоксинін қолданды деп айыптады, мұнда мыңдаған адам қаза тапқан деген күдік болды. АҚШ-тың бірқатар химиялық қару сарапшылары Лаостан алынған «сары жаңбыр» үлгілерінің трихотецендер екенін анықтады, бірақ басқа сарапшылар бұл әсердің себебі ластанған тағамдардағы табиғи Т2 микотоксині болуы мүмкін деп санайды. Гарвард университетінің биологы Мэтью Меселсон басқаша теория ұсынды, ол «сары жаңбырдың» Оңтүстік-Шығыс Азиядағы жабайы аралардың экскрементінен пайда болғанын айтты. Кейінірек жүргізілген зерттеулер майлы сұйықтықтың шын мәнінде жабайы аралардың тозаңға толы қалдықтары екенін көрсетті. Ұқсас жағдай Қытайда да тіркелді, онда да құбылыстың себебі аралардың экскременті болды. Осы нақты талдауға қарамастан, АҚШ өз айыптамаларын қайтарып алмады және мәселе толық шешілмегенін мәлімдеді. T2 микотоксинінің шығанақ соғысы синдромының себебі болуы мүмкін екені де айтылады. 1991 жылы Персия шығанағындағы «Шөл даулы» операциясы кезінде Сауд Арабиясындағы АҚШ әскери лагерінде ирактық зымыраның жарылуынан кейін американдық әскерлер микотоксикозға ұқсас белгілермен азапталды. Ирактың трихотецен микотоксиндерін және басқа да заттарды зерттегені, осылайша оларды химиялық соғыста пайдалануға және иеленуге қабілетті екені дәлелденді. Дегенмен, осы оқиғаларға қатысты маңызды ақпараттың көп бөлігі құпия болып қала береді, бұл мәселенің әлі де шешілмеуіне себеп болады.

Химиялық қасиеттері

Бұл қосылыста трихотецендермен байланыстыратын 12,13 эпокситрихотен сақиналы тетрациклді сесквитерпеноидтық жүйе бар. Бұл қосылыстар әдетте өте тұрақты және тамақ өнімдерін сақтау/ұнтақтау және пісіру/өңдеу кезінде ыдырамайды. Олар жоғары температурада да бұзылмайды. Бұл қосылыстың эпоксидтік сақинасы бар, сондай-ақ оның бүйір тізбектерінде бірнеше ацетил және гидроксил топтары бар. Осы ерекшеліктер қосылыстың биологиялық белсенділігіне жауапты және оны өте улы етеді. T 2 микотоксині in vivo және in vitro ДНК және РНК синтезін тежеуге қабілетті және апоптозды тудырады. Дегенмен, in vivo қосылыс тез арада HT 2 микотоксиніне (басты метаболит) айналады.

Әрекет ету механизмі

Т2 токсинінің уыттылығы оның 12,13 эпоксидті сақинасына байланысты. Эпоксидтер жалпы алғанда улы қосылыстар болып табылады; олар нуклеофилдермен әрекеттеседі, содан кейін одан әрі ферменттік реакцияларға түседі. Эпоксидтердің реакцияға қабілеттілігі эндогенді қосылыстармен және ДНК негіздері мен ақуыздар сияқты жасушалық құрамдас бөліктермен реакцияларға әкелуі мүмкін. Осы реакциялар Т2 микотоксинінің байқалатын әсерлері мен қызметтерінің себебі болуы мүмкін. Уытты қосылыс мембраналық фосфолипидтердің метаболизміне әсер етеді, бауырдағы липид пероксидазаларының деңгейін арттырады және ДНК мен РНК синтезін тежейді. Сонымен қатар, ол 60S рибосомалық суббөлімшесінің құрамдас бөлігі – пептидилтрансферазамен байланысып, ақуыз синтезін тежеуі мүмкін. Бұл әсерлер иммундық жүйе, асқазан-ішек жолы және ұрықтық тіндер сияқты әртүрлі тіндерде Т2 токсинінің апоптозды (жасуша өлімін) тудыруын түсіндіруге арналған деп саналады. Апоптозға қатысты, адамның хондроциттерінде (шеміршек жасушаларында) проапоптоздық фактор Bas (Bcl2-ге байланысты X ақуызы) деңгейінің жоғарылағаны және антиапоптоздық фактор Bcl-xl деңгейінің төмендегені байқалды, бұл Т2 микотоксинінің әсерінен болды. Бұдан бөлек, апоптозға байланысты жасуша бетіндегі антиген – Fas және жасуша циклын реттейтін ақуыз – p53 деңгейлері де артты.

Синтез

T 2 микотоксині Fusarium саңырауқұлақтарымен табиғи түрде өндіріледі, олардың ең маңызды түрлері: F. sporotrichioides, F. langsethiae, F. acuminatum және F. poae. Бұл саңырауқұлақтар арпа, бидай және сұлы сияқты астық дақылдарында кездеседі. Бұл қосылысты зерттеу және коммерциялық мақсаттар үшін өндіру әдетте агар табақшаларында T 2 микотоксинін өндіретін Fusarium саңырауқұлақтарының белгілі бір штаммын өсіру арқылы жүзеге асырылады. Бұл агар табақшаларында саңырауқұлақтар ұнтақтанған түрде көрінеді және T 2 микотоксинінің көп мөлшерін бере алады. Қосылысты бөліп алу үшін жоғары қысымды сұйық хроматографиясы (HPLC) жиі қолданылады. Fusarium түрлерінде T 2 микотоксинінің биосинтезі көбінесе триходиеннен басталады, ал көптеген түрлер окистену және циклденудің ортақ жолын бөліседі. Мысалы, F. sporotrichioides түрінен триходиеннен басталып, изотриходиолға дейінгі маңызды окистену қадамдары жүзеге асырылады. Одан кейін, он бірінші көміртек атомы окистеніп, изотрихотриол түзеді. Содан кейін тоғызыншы көміртек окистеніп, трихотриол пайда болады, ол циклдесу арқылы изотриходермолға айналады. Одан кейін он бесінші көміртек окистеніп, дидекалонектрин пайда болады, бұл төртінші көміртек атомының окистенуіне алып келіп, диацетоксисцирпенол түзеді. Соңғы алдындағы қадам – сегізінші көміртек атомын окистеу, нәтижесінде неосоланиол пайда болады, ол кейіннен T 2 токсинін жасау үшін сәл өзгереді.

Абсорбция және экспозиция

Адамдар мен жануарлар көбінесе тамақ арқылы Т2 микотоксиндеріне ұшырайды. Кейбір астық түрлерінде бұл токсин болуы мүмкін, бұл адам денсаулығы үшін қауіпті және экономикалық жағдайды уақытша нашарлатады. Басқа көптеген биологиялық токсиндерден өзгеше, Т2 микотоксині зақымдалмаған тері арқылы сіңіріледі. Бұл қосылыс тамақ, су, тамшылар, аэрозольдер және түрлі тарату жүйелерінен шыққан түтін арқылы жеткізілуі мүмкін. Бұл оны потенциалды биологиялық қаруға айналдырады, бірақ өлімге жеткілікті доза алу үшін оның көп мөлшері қажет. Т2 микотоксинінің өлімдік дозасы шамамен 1 килограмм дене салмағына 1 миллиграммды құрайды. EFSA бағалауынша, ЕО-да Т2-ге орташа ұшырау көрсеткіші күніне 12 мен 43 нанограмм/килограмм дене салмағы аралығында. Бұл көрсеткіш EFSA қолданатын HT2 және T2 токсиндерінің жалпы сомасы үшін 100 нанограмм/килограмм дене салмағына белгіленген қауіпсіздік деңгейінен (TDI) төмен.

Тарату

Т2 микотоксині белгілі бір органға немесе орынға басымдық бермей, денеге біркелкі таралады. Кеміргіштерде плазмадағы концентрация деңгейі әсер етуден шамамен отыз минут өткен соң ең жоғары шарына жетеді, ал бір зерттеуде Т2 токсинінің жартылай ыдырау мерзімі жиырма минуттан кем болған. Шошқаларға қатысты басқа бір зерттеуде, IV инъекциядан кейін төрт сағаттан соң асқазан-ішек жолында 15–24%, ал басқа да тіндерде 4,7–5,2% таралуы байқалды.

Метаболизм

Т2 микотоксині сіңіріліп, әр түрлі тіндерге тарағаннан кейін, шығарылуға дейін әр түрлі метаболикалық реакциялардан өтеді. In vivo зерттеулер көрсеткендей, ең көп кездесетін реакциялар – эфирлік гидролиз және изовалерил тобының гидроксилденуі. Сондай-ақ, терең деоксидация және глюкуронид конъюгациясы да жүреді. Ht 2 – негізгі метаболиті. Гидроксилдену үшін цитохром p450 фермент кешенінің қатысуы мүмкін деп саналады. Т2 триол және Т2 тетраол ацетилхолинэстеразалар арқылы түзілуі ықтимал. Микотоксиннің кейбір метаболикалық реакцияларын ішек микрофлорасы жүзеге асырады. Бұл реакцияларда түзілетін метаболиттер түрге және pH деңгейіне байланысты. Алайда, эстерлердің ыдырауы микрофлора емес, сүтқоректілердің өзіне тән. Қызыл қан жасушаларында T 2 микотоксині карбоксилестеразалардың катализі арқылы гидролизденіп неосоланиолға, ал ақ қан жасушаларында HT 2-ге айналады.

Эскреция

Сіңірілу, таралу және метаболизмнен кейін T2 микотоксині салыстырмалы түрде жылдам шығарылады, оның 80–90% 48 сағат ішінде шығарылады. Бұл ретте өт арқылы шығарылу нәжіс жолымен шығарылуға елеулі үлес қосады. Егер адам T2-ге ұзақ уақыт бойы ұшыраса, асқазандық уытты алеукия (АТА) дамиды. Бірінші кезде ауыз, жұтқыншақ және асқазанда күйдіретін сезім пайда болады. Бірнеше күннен кейін адам 3–9 күнге созылатын жедел гастроэнтериттен зардап шегеді. 9 апта ішінде сүйек миы біртіндеп дегенерацияланады. Сонымен қатар, теріде қан кету басталады және лейкоциттердің жалпы саны төмендейді. Нерв жүйесімен байланысты мәселелер туындауы мүмкін. Соңында келесі симптомдар пайда болуы мүмкін: жоғары температура, петехиялық геморрагия, бұлшықеттер мен терінің некрозы, некроздық тіндердің бактериялық инфекциялары, лимфа түйіндерінің ісінуі. Жұтқыншақ ісінуі мен көмекейдің тарылуы салдарынан асфиксия болуы мүмкін. Одан кейін оттегінің жетіспеуі өлімге себеп болады. Әйтпесе, науқас бронх пневмониясынан және өкпеден қан кетуден қайтыс болады.

Жануарларға әсері

Т2 микотоксині жануарларға да улы әсер етеді. Бұл қосылыстың шаруашылық жануарларға өлімге әкелетін және өлімге дейін әсер ететін қасиеттері белгілі. Ол көбінесе осы жануарларға берілетін ластанған астық дәндерінде кездеседі. Токсикалық әсерлердің көп бөлігі адамдар мен жануарлар арасында ортақ. Зебра балығының эмбриондарын 20 мкмоль/л немесе одан жоғары концентрацияға ұсынғаннан кейін, деформациялар мен өлім-жітім көрсеткіштері артты. Деформацияларға құйрық деформациялары, жүрек-қан тамырларының ақаулары және өмірдің ерте кезеңдерінде мінез-құлқының өзгеруі кірді. Бұл эпоксидтер мөлшерінің артуының нәтижесінде болады, ол жасуша апоптозын тудырады. Басқа зерттеулер көрсеткендей, Т2 токсинін жануарларға бергеннен кейін, оларда липидтердің пероксидтелуі байқалады. Т2 токсинінің әсерінен бірнеше сүтқоректілерде реактивті оттегі түлерінің (РОС) деңгейінің жоғарылауы анықталды. Алайда, токсиннің жалпы зиянды әсеріне қарамастан, әртүрлі тауықтан алынған бауыр жасушаларының модельдерінде жүргізілген зерттеуде жасушалардың тотығу-тотықсыздану жағдайында ешқандай өзгеріс байқалған жоқ. Бұл қосылыс сонымен қатар қойлар мен сиырлардың өнімділігін де төмендетуі мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, Т2-нің жоғары дозасы фолликуланың жетілуінің кешігуіне байланысты овуляцияны кешіктіреді. Бұл келесі лютеинизацияны тежеуі мүмкін, бұл әйел жануарлардың жүкті болуын қиындатады. Т2 бұқалардың өнімділігіне де әсер етеді. 1998 жылы сапасыз шөптің бұқалардың спермасының сапасына әсер ететіні анықталды. Сапасыз шөптің талдауы Т2-нің бар екенін көрсетті. Бұл қосылыс сперматозоидтардың қозғалғыштығын және тестостерон деңгейін төмендетіп, сперматозоидтардағы морфологиялық аномалиялардың жиілігін арттырады. Бауыр – бұл микотоксиннің тағы бір нысаны. Бұл қосылыс жұтылғаннан кейін алғашқы болып өтетін органдардың бірі. Мұнда ол қоян, шошқа және егеуқұйрықтарда CYP1A ақуыздарының экспрессиясын төмендетеді. CYP3A белсенділігі шошқаларда да төмендейді. Бұл ферменттер бауыр арқылы өтетін дәрілерді метаболизмдеуге көмектеседі. Белсенділіктің төмендеуі плазмадағы метаболизмделмеген дәрілердің концентрациясын арттыруы мүмкін. Бұл жануардың денсаулығына қауіпті салдарлары болуы мүмкін. Жоғарыда аталған барлық әсерлер Т2-нің жоғары дозаларын қабылдағанда пайда болады. Жануарлар, адамдар сияқты, CYP3A отбасының ферменттерімен қосылысты метаболизмдей алады.

Емдеу әдістері

Қазіргі уақытта Т2 микотоксинімен улануға арналған ерекше терапия жоқ. Микотоксинге ұшырағаннан кейін, токсиндік заттарға стандартты емдеу жүргізіледі, бұл токсиннің әсерін азайтуға бағытталған. Бұл белсендірілген көмірді пайдалануды қамтиды, оның байланыстыру қабілеті 1 мг көмірге 0,48 мг Т2 микотоксині шамасында. Егер микотоксин теріге тисе, терінің зардаптарын азайту үшін сабын мен су қолданылады. Алдын алу шарасы ретінде антиоксиданттардың пайдалы қасиеттері бар деп саналады.

Қолдану

Қазіргі уақытта Т2 микотоксиндері соғыстан басқа ешқандай қолданысқа ие емес, бірақ олардың емдік қолданылуы мүмкін. Зерттеулер олардың қасиеттеріне байланысты микотоксиннің өсуді жақсартушы, антибиотик, антивирустық, лейкемияға қарсы және безгекке қарсы препарат ретінде пайдалануға болатынын көрсетіп тұр.