Кіріспе

Цикутоксин – Апиацея тұқымдасына жататын, мысалы, сулы шикіқұрт (Cicuta түрлері) және сары сулы шикіқұрт (Oenanthe crocata) сияқты бірнеше өсімдіктердің табиғи түрде өндіретін улы химиялық қосылысы.

Химия

Боемнің жұмысына сүйене отырып, цикутоксиннің алғашқы синтезі 1955 жылы жарияланды. Өсімдік сыртында цикутоксин ауаға, жарыққа немесе жылуға ұшырағанда ыдырайды, оны қолдану қиын етеді. Цикутоксиннің көміртектік тізбегі ұзын және гидрофильді топтары аз, бұл оған гидрофобтық қасиеттер береді. Гидрофобты және/немесе кішкентай молекулалар тері арқылы сіңірілуі мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, цикутоксин бақалардың терісінен өтеді, сондай-ақ Цикута өсімдігін сыртқы қабынуға қарсы қолданған отбасының тәжірибесі де дәлелдейді. 1999 жылы (R) (–) цикутоксиннің табиғи өнімі үш негізгі фрагменттен – (R) (–) 1 гексин-3-ол (8), 1,4-дийод-1,3-бутадиен (9) және ТГП-қорғалған 4,6-гептадиен-1-ол (6) – төрт тікелей қадамда толық синтезі туралы хабарланды. Бұл өзара әрекеттесулер "Әрекет ету механизмі" бөлімінде түсіндірілген.

Әрекет ету механизмі

Цикутоксиннің нақты әсер ету механизмі белгісіз, бірақ оның күшті у екені мәлім. Цикутоксиннің химиялық тұрақсыздығының кесірінен оның механизмі толыққанды зерттелмеген, алайда, әсер ету механизміне қатысты айқайлар ұсынған зерттеулер бар. Цикутоксин – орталық нерв жүйесінде (ОНЖ) гамма-аминомаслян қышқылының (ГАМК) бәсекелеспейтін антагонисті. ГАМК әдетте GABAA рецепторының бета доменіне байланысып, мембрана арқылы хлорид иондарының ағылуын қамтамасыз ететін рецепторды белсендіреді. Цикутоксин ГАМК сияқты бірдей орынға байланысады, нәтижесінде рецептор ГАМК арқылы белсендірілмейді. Рецептордың иондық каналы ашылмайды және хлорид иондары мембранадан өте алмайды. Цикутоксиннің бета доменіне байланысуы хлоридтік каналды да тоқтатады. Цикутоксиннің GABAA рецепторына екі түрлі әсері де тұрақты деполяризацияға алып келеді. Бұл жасушалардағы жоғары белсенділікке және ұстамаларға себеп болады. Сонымен қатар, цикутоксин нейрондық реполяризацияның ұзақтығын дозаға байланысты түрде ұзартатынын көрсететін зерттеулер де жүргізілген. Токсин 100 мкмоль/л концентрациясында реполяризация уақытын алты есеге дейін ұзартуға қабілетті. Ұзаққа созылған әсер потенциалы жоғары қоздырғыш белсенділікке әкелуі мүмкін. Токсин лимфоциттердің көбеюін тежейді, осылайша оны лейкемияға қарсы дәрі-дәрмектерді зерттеуде маңызды затқа айналдырады.

Метаболизм

Организм цикутоксиннен қалай арылады, белгісіз. Ағзада оның жартылай ыдырау кезеңі ұзаққа созылады деген дерек бар, себебі бір науқас Цикута өсімдігінің тамырын жегеннен кейін ауруханаға түскен. Бұл адам екі күн ауруханада жатты, тіпті ауруханадан шыққаннан кейін де екі күн бойы басы ауырсып, шатырлаған сезімді бастан өткерді. немесе ұстамаларды басу үшін барбитураттар қолданылады.

Жануарларға әсері

Тышқанда цикутоксиннің LD50 2,8 мг/кг (10,8 мкмоль/кг) құрайды. Салыстырмалы түрде, вирурол А-ның LD50 28,0 мг/кг (109 мкмоль/кг) және изоцикутоксин 38,5 мг/кг (149 мкмоль/кг) құрайды. Мал көбінесе көктемде цикута өсімдіктерінің бөліктерін жейді, олардың жаңа өсімдіктерін арықтар мен өзендер маңында жайылымдау кезінде шағып алады. Жануарларда цикутоксинмен уланудың адамдардағы сияқты әсерлері байқалады, бірақ құсусыз (ол өлімге алып келуі мүмкін) – тіркелген симптомдарға сілекей бөліну, ұстамалар, жиі зәр шығару және дефекация, сондай-ақ сүйек және жүрек бұлшық еттерінің дегенерациясы жатады. Ұстамалар әдетте қысқа, әрқайсысы бір минуттан кем, және шамамен екі сағат бойы 15-30 минут сайын қайталанады. Цикутоксин қамтыған түбірлерді жегеннен кейін қойлар баяу қалпына келеді, толық жазылуына дейін жеті күнге дейін уақыт қажет болуы мүмкін. Қойларда жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, сүйек және жүрек миодегенерациясы (бұлшықет тіндерінің зақымдануы) тек улану симптомдарын тудыратын доза қолданғаннан кейін ғана пайда болады. Жануардың қанын талдау нәтижесінде бұлшықет зақымдануын көрсететін сарысу ферменттерінің жоғары деңгейі анықталды (LDH, AST және CK көрсеткіштері). Некропсия кезінде қойдың жүрегінде көптеген ақшыл дақтар және ұзын саусақтарды кеңейтуші бұлшықет тобының бозаруы байқалды; ал цикутоксин қамтыған өлімге жеткілікті доза алған қойдың денесінде тек микроскопиялық зақымдар анықталды. Ұстамалардың саны мен ұзақтығы сүйек және жүрек миодегенерациясына, сондай-ақ сарысудағы өзгерістерге тікелей әсер етеді. Цикутоксинмен улану симптомдарын емдеуге арналған дәрі-дәрмектермен бірге, өлімге жеткілікті дозадан 2,5 есеге дейін берілген қойлар жазылып кетті, бұл симптомдық емдеудің өмірді сақтап қалуға көмектесетінін көрсетеді. Қолданылған дәрі-дәрмектерге: ұстамалардың алғашқы кезінде тұмауды бақылау үшін натрий пентобарбитал (20-77 мг/кг, тамырға енгізіледі), анестезия кезінде сілекей бөлінуін азайту үшін атропин (75-150 мг) және қойлар жазылғанша Рингер лактатының ерітіндісі жатады.

Медициналық қолдану

Цикутоксин лимфоциттердің көбеюін тежейтіндігі анықталғандықтан, ол лейкемияға қарсы қасиеттерге ие. Сондай-ақ, оның ісікке қарсы активтілігі зерттелді, нәтижесінде C. maculata-ның метанолдық экстракты 9 KB (адамның мұрын-жұтқыншақ қатерлі ісігі) жасуша құрылымы сынағында маңызды цитотоксикалық әсер көрсетті.