Охратoксин А: Денсаулыққа қауіпті у және оның салдары
Ochratoxin A
Охратоксин А – азық-түлік пен үйлерде кездесетін зиянды токсин. Дәнділер, шошқа еті, кофе, шарап және ана сүтінде болуы мүмкін. Зияндылығы түр мен жынысқа қарай өзгереді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ократоксин А – түрлі Aspergillus және Penicillium түрлерінің өндіретін токсині – ең көп кездесетін азық-түліктерді ластайтын микотоксиндердің бірі. Ол су шайыған үйлердің және жылыту жүйелерінің де жиі кездесетін ластауышы болып табылады. Адамның зиянды затқа ұшырауы ластанған тағамдарды, әсіресе ластанған дәнді дақылдар мен шошқа еті өнімдерін, сондай-ақ кофе, шарап жүзімі мен кептірілген жүзімді тұтыну арқылы мүмкін. Токсин жануарлардың тіндері мен мүшелерінде, оның ішінде адамның қанында және ана сүтінде табылды. Ократоксин А, көптеген уытты заттар сияқты, түрлер мен жынысқа қарай айқын токсикологиялық айырмашылықтарға ие.
Ochratoxin A—a toxin produced by different Aspergillus and Penicillium species — is one of the most abundant food contaminating mycotoxins. It is also a frequent contaminant of water damaged houses and of heating ducts. Human exposure can occur through consumption of contaminated food products, particularly contaminated grain and pork products, as well as coffee, wine grapes, and dried grapes. The toxin has been found in the tissues and organs of animals, including human blood and breast milk. Ochratoxin A, like most toxic substances, has large species and sex specific toxicological differences.
Карциногенділігі
Ократоксин А адам үшін канцерогенді болуы мүмкін (2B топ), және әлсіз мутагендік қасиеттері бар, мүмкін, ДНК-ның окисденуінен зақымдануды тудыру арқылы. Тәжірибелік жануарлардағы деректер ократоксин А-ның канцерогенді екенін көрсетеді. Оның канцерогендік қасиеттері тышқандар мен егешқұйрықтарға ауыз арқылы берілген кезде зерттелді. Тышқандардың екі жынысында да гепатоцеллюлярлық карциномалардың пайда болу жиілігі сәл артты. Еркек тышқандар мен егешқұйрықтарда бүйрек аденомалары мен карциномалары пайда болды (еркектердің 46%-ында және әйелдердің 5%-ында карциномалар). Адамдарда гистологиялық деректер өте шектеулі болғандықтан, ократоксин А мен бүйрек клеткалық карциномасы арасындағы байланыс анықталған жоқ. Дегенмен, Балқан эндемиялық нефропатиясымен ауыратын науқастарда, әсіресе жоғарғы несеп жолдарында өтпелі жасушалы (уротелиялық) несеп жолдарының қатерлі ісігінің таралуы жоғарылау байқалады. Ократоксин А-ның канцерогендік әрекетінің молекулалық механизмі туралы әдебиеттердегі қайшылықтарға байланысты пікірталас жүріп жатыр, алайда бұл микотоксин антиоксиданттық қорғанысты төмендетуде маңызды рөл атқарады деген пікір бар.
Ochratoxin A is potentially carcinogenic to humans (Group 2B), and has been shown to be weakly mutagenic, possibly by induction of oxidative DNA damage. The evidence in experimental animals is sufficient to indicate carcinogenicity of ochratoxin A. It was tested for carcinogenicity by oral administration in mice and rats. It slightly increased the incidence of hepatocellular carcinomas in mice of each sex. and produced renal adenomas and carcinomas in male mice and in rats (carcinomas in 46% of males and 5% of females). In humans, very little histology data are available, so a relationship between ochratoxin A and renal cell carcinoma has not been found. However, the incidence of transitional cell (urothelial) urinary cancers seems abnormally high in Balkan endemic nephropathy patients, especially for the upper urinary tract. The molecular mechanism of ochratoxin A carcinogenicity has been under debate due to conflicting literature, however this mycotoxin has been proposed to play a major role in reducing antioxidant defenses.
Нейротоксикалық әсері
Ократоксин А миға, әсіресе мишақшаға (Пуркинье клеткалары), арқа мидың ортаңғы бөлігіне және гиппокамп құрылымдарына жоғары бейімділік танытады. Гиппокампқа деген бейімділігі Альцгеймер ауруының пайда болуына қатысты болуы мүмкін, ал кеміргіштерге ұзақ мерзімдік мөлшерде беру гиппокамптың нейродегенерациясын тудырады. Ократоксин Паркинсон ауруының негізін құрайтын стриатальді допаминнің күрт азаюына себеп болады, бірақ зерттелген ми аймақтарының ешқайсысында жасушалардың өліміне әкелмеді. Чжэцзян университеті мен Киль университетінің ғалымдары ократоксиннің Альцгеймер және Паркинсон ауруларына ықпал етуі мүмкін екенін айтады. Дегенмен, олардың зерттеуі in vitro жағдайында жүргізілді және оның нәтижелерін адамдарға қолдану қиын болуы мүмкін. Дамып келе жатқан ми ократоксинге өте сезімтал, сондықтан жүктілік кезінде сақтану қажет.
Ochratoxin A has a strong affinity for the brain, especially the cerebellum (Purkinje cells), ventral mesencephalon, and hippocampal structures. The affinity for the hippocampus could be relevant to the pathogenesis of Alzheimer's disease, and subchronic administration to rodents induces hippocampal neurodegeneration. Ochratoxin causes acute depletion of striatal dopamine, which constitutes the bed of Parkinson's disease, but it did not cause cell death in any of brain regions examined. Teams from Zheijiang Univ. and Kiel Univ. hold that ochratoxin may contribute to Alzheimer's and to Parkinson's diseases. Nonetheless, their study was performed in vitro and may not extrapolate to humans. The developing brain is very susceptible to ochratoxin, hence the need for caution during pregnancy.
Иммуносупрессия және иммунотоксикация
Ократоксин А жануарларда иммунодепрессия мен иммунотоксикация тудыруы мүмкін. Жануарлардағы токсиннің иммунодепрессанттық әрекеті антиденелердің жауабының төмендеуіне, иммундық мүшелердің (мысалы, тимус, селезен және лимфа түйіндерінің) мөлшерінің азаюына, иммундық жасушалардың саны мен функциясының өзгеруіне және цитокин өндірісінің өзгеруіне алып келуі мүмкін. Иммунотоксикация, әдетте, апоптоз бен некроз нәтижесінде болатын жасушалардың өлімінен және зардап шеккен иммундық жасушалардың протеин синтезінің тежелуіне байланысты жаңару жылдамдығының төмендеуінен туындайды. БЭН (Balkan endemic nephropathy) кезінде бүйрек биопсиясында жасушасыз интерстициалды фиброз, түтікшелік атрофия және проксимальды жинақы түтікшелерде кариомегалия байқалады. Көптеген сипаттамалық зерттеулер ократоксин А мен БЭН арасындағы байланысты көрсеткен, сондай-ақ оның географиялық таралуы мен уротелиялық несеп жолдарының ісіктерінің жоғары деңгейі мен өлім-жітім арасындағы байланысты анықтаған. Дегенмен, ократоксин А мен БЭН арасындағы байланысты нақты анықтау үшін жеткілікті мәліметтер жоқ. Токсин осы нефропатияны тудыру үшін бейімді генотиптермен немесе басқа қоршаған ортаның зиянды факторларымен синергиялық әрекеттесуді қажет етуі мүмкін. Ократоксин бұл нефропатияның себебі емес, көптеген авторлар аристолохия қышқылына, яғни birthwort (Aristolochia clematitis) өсімдігінде кездесетін затқа көбірек бейім. Бірақ, көптеген ғылыми дәлелдердің жетіспеуі және/немесе қайта қарау қажет болғанымен, шошқаларда ократоксинге ұшырау мен нефропатияның пайда болуы және прогрессиясы арасында тікелей байланыс бар екені анықталды. Бұл шошқалардың нефропатиясы проксимальды түтікшелердің уыттылығының ерекше белгілерін көрсетеді: зәрді шоғырландыру қабілетінің жоғалтылуы, гликозурия және проксимальды түтікшелердің гистологиялық дегенерациясы. Басқа нефропатиялар, тіпті БЭН-нің «классикалық» анықтамасына сәйкес келмесе де, ократоксинмен байланысты болуы мүмкін. Сондықтан, ингаляциялық әсерден кейін фокалды сегменттік гломерулосклероз да осыған ұқсас болуы мүмкін: зәрдегі ократоксин деңгейі қалыпты адамдардағы деңгейден шамамен 10 есе жоғары (шамамен 10 нг/мл немесе 10 ppb) болатын пациенттерде айқын протеинуриямен сипатталатын мұндай гломерулопатия сипатталған.
Ochratoxin A can cause immunosuppression and immunotoxicity in animals. The toxin's immunosuppressant activity in animals may include depressed antibody responses, reduced size of immune organs (such as the thymus, spleen, and lymph nodes), changes in immune cell number and function, and altered cytokine production. Immunotoxicity probably results from cell death following apoptosis and necrosis, in combination with slow replacement of affected immune cells due to inhibition of protein synthesis. In BEN, renal biopsy shows acellular interstitial fibrosis, tubular atrophy, and karyomegaly in proximal convoluted tubules. A number of descriptive studies have suggested a correlation between exposure to ochratoxin A and BEN, and have found a correlation between its geographical distribution and a high incidence of, and mortality from, urothelial urinary tract tumours. However, insufficient information is currently available to conclusively link ochratoxin A to BEN. The toxin may require synergistic interactions with predisposing genotypes or other environmental toxicants to induce this nephropathy. Ochratoxin possibly is not the cause of this nephropathy, and many authors are in favor of aristolochic acid, that is contained in a plant: birthwort (Aristolochia clematitis). Nevertheless, although many of the pieces of scientific evidence are lacking and/or need serious re evaluation, it remains that ochratoxin, in pigs, demonstrates direct correlation between exposure and onset and progression of nephropathy. This porcine nephropathy bears typical signs of toxicity to proximal tubules: loss of ability to concentrate urine, glycosuria, and histological proximal tubule degeneration. Other nephropathies, although not responding to the "classical" definition of BEN, may be linked to ochratoxin. Thus, this could in certain circumstances be the case for focal segmental glomerulosclerosis after inhalational exposure: such a glomerulopathy with noteworthy proteinuria has been described in patients with very high urinary ochratoxin levels (around 10 times levels that can be met with in "normal" subjects, i. e. around 10 ppb or 10 ng/ml).
Тамақ өнімдерінің жануарлар өнеркәсібінің әсері
Ократоксинмен ластанған жем құс шаруашылығына ең көп экономикалық зиян келтіреді. Тауықтар, түйеқұстар және үйрек балалары бұл токсинге осал. Құстардағы ократоксикоздың клиникалық белгілері әдетте салмақ қосылудың баяулауы, жемді нашар сіңіру, жұмыртқа өндірісінің төмендеуі және жұмыртқа қабығының нашар сапасымен көрінеді. Шошқа шаруашылықтарында бүйрек ауруларына (нефропатияға) және мал өлексесін жоюға байланысты экономикалық шығындар да туындайды. Ірі қара малдың ағзасына токсикалық әсері байқалмайды, себебі олардың ішегінде OTA-ны ыдырататын қарапайымдылар бар. Дегенмен, сүтте ластану болуы мүмкін.
Ochratoxin contaminated feed has its major economic impact on the poultry industry. Chickens, turkeys, and ducklings are susceptible to this toxin. Clinical signs of avian ochratoxicosis generally involve reduction in weight gains, poor feed conversion, reduced egg production, and poor egg shell quality. Economic losses occur also in swine farms, linked to nephropathy and costs for the disposal of carcasses. Toxicity does not seem to constitute a problem in cattle, as the rumen harbors protozoa that hydrolyze OTA. However, contamination of milk is a possibility.
Тері арқылы әсер ету
Ократоксин А адам терісінен өтуі мүмкін. Ауыл шаруашылығы немесе тұрғын үй жағдайында тері арқылы байланыс денсаулыққа елеулі қауіп келтірмейді дегенмен, ократоксин А-ға терінің тиюіне жол бермеу керек.
Ochratoxin A can permeate through the human skin. Although no significant health risk is expected after dermal contact in agricultural or residential environments, skin exposure to ochratoxin A should nevertheless be limited.
Генетикалық резистенттілік
1975 жылы Вулф және авторлар тобы фенилкетонурияның тұқым қуалайтын ауру екенін және жоғары деңгейдегі фенилаланин өндіру арқылы ократоксин А улануынан қорғауға қабілетті екенін айтты. Ократоксин – фенилаланил тРНК синтетазасы катализдейтін реакцияда фенилаланинмен бәсекелес тежегіш, бұл ақуыз синтезін тоқтатып, фенилкетонуриямен ауыратын адамдарда артық болатын фенилаланин енгізу арқылы қайтаруға болады.
In 1975, Woolf et al. proposed that the inherited disorder phenylketonuria protects against ochratoxin A poisoning through the production of high levels of phenylalanine. Ochratoxin is a competitive inhibitor of phenylalanine in the phenylalanyl tRNA synthetase catalyzed reaction thus preventing protein synthesis, which can be reversed by introducing phenylalanine, which is in excess in PKU individuals.