Введение

Семейство токсинов
Аматоксины – это общее название для подгруппы, включающей как минимум девять родственных токсичных соединений, обнаруженных в трех родах ядовитых грибов (Amanita, Galerina и Lepiota) и одном виде рода Pholiotina. Аматоксины чрезвычайно сильны: для того, чтобы вызвать серьезное повреждение печени, достаточно проглотить всего лишь половину шляпки гриба.

Семейные отношения

Аманитин очень тесно связан с фалоидинами, которые представляют собой бициклические токсины, состоящие из 7 аминокислотных остатков. Оба они принадлежат к семейству белков MSDIN, получившему название по высококонсервативной 5-аминокислотной последовательности в препротеинах. Исследование, проведенное в 2014 году, установило, что в геномах рода Amanita существует значительное количество неизученных последовательностей MSDIN.

Механизм

Аматоксины являются мощными и селективными ингибиторами РНК-полимеразы II, жизненно важного фермента в синтезе РНК-посланника (мРНК), микроРНК и малой ядерной РНК (snRNA). Без мРНК, являющейся матрицей для синтеза белка, клеточный метаболизм останавливается и наступает апоптоз. РНК-полимераза гриба Amanita phalloides имеет мутации, которые делают её нечувствительной к действию аматоксинов; таким образом, гриб не отравляет сам себя. Аматоксины способны перемещаться по кровотоку, достигая органов в организме. Хотя эти соединения могут повреждать многие органы, повреждение печени и сердца приводит к летальному исходу. На молекулярном уровне аматоксины повреждают клетки этих органов, вызывая перфорации в плазматических мембранах, в результате чего органеллы, которые обычно находятся в цитоплазме, обнаруживаются во внеклеточном матриксе. Бета-аманитин также является ингибитором эукариотической РНК-полимеразы II и РНК-полимеразы III, и, как следствие, синтеза белков млекопитающих. Не установлено, что он ингибирует РНК-полимеразу I или бактериальную РНК-полимеразу. Поскольку он инактивирует РНК-полимеразы, печень не способна восстанавливать повреждения, и клетки печени быстро погибают. Альфа-аманитин (α-аманитин) в первую очередь воздействует на мостовую спираль комплекса РНК Pol II – высококонсервативный домен длиной 35 аминокислот. На N-конце и C-конце этой области расположены шарнирные структуры, которые претерпевают значительные конформационные изменения в течение цикла добавления нуклеотидов и необходимы для его продвижения. Одной из многих функций мостовой спирали является облегчение транслокации ДНК. Альфа-аманитин связывается с мостовой спиралью комплекса РНК Pol II, а также с частью комплекса, прилегающей к мостовой спирали, находящейся в определенной конформации. Это связывание фиксирует мостовую спираль, резко замедляя её движение при транслокации ДНК.

Симптомы воздействия

При воздействии аматоксинов печень является основным поражаемым органом, поскольку именно она первая встречается после всасывания в желудочно-кишечном тракте. Нет данных о том, что аматоксины всасываются через кожу. Одно исследование на мышах показало, что альфа-аманитин не всасывается через кожу и, следовательно, не может оказывать токсического действия. В частности, воздействие аматоксинов может вызывать раздражение дыхательных путей, головную боль, головокружение, тошноту, одышку, кашель, бессонницу, диарею, расстройства желудочно-кишечного тракта, боль в спине, частое мочеиспускание, повреждение печени и почек или смерть при проглатывании или вдыхании. В отношении бета-аманитина полных токсикологических исследований не проводилось. Однако паспорта безопасности указывают, что при контакте с кожей он может вызывать раздражение, ожоги, покраснение, сильную боль и может всасываться через кожу, вызывая аналогичные эффекты, как при вдыхании и проглатывании. Контакт с глазами может привести к раздражению, ожогам роговицы и повреждению глаз. Люди с существующими заболеваниями кожи, глаз или центральной нервной системы, а также с нарушением функции печени, почек или легких могут быть более восприимчивы к воздействию этого вещества. Отравление аматоксинами характеризуется двухфазным клиническим течением. Первоначальный период (12–24 часа) острых симптомов сменяется периодом относительного улучшения, который длится 12–24 часа. После этого развивается печеночная и почечная недостаточность, смерть обычно наступает со второго дня. Предполагаемая минимальная смертельная доза составляет 0,1 мг/кг или 7–10 мг токсина для взрослых. Их быстрое всасывание в кишечнике в сочетании с термостабильностью приводит к быстрому развитию токсических эффектов за относительно короткий промежуток времени. Наиболее серьезными последствиями являются токсический гепатит с центролобулярным некрозом и стеатозом печени, а также острая тубулоинтерстициальная нефропатия, которые в совокупности вызывают тяжелую печеночную и почечную недостаточность.

Лечение

Во всем мире используется множество анекдотических и частично изученных методов лечения. Одно исследование на мышах не выявило эффекта ни от одного из исследованных методов лечения. Методы лечения, не продемонстрировавшие ощутимой пользы, включали N-ацетилцистеин, бензилпенициллин, циметидин, тиоктовая кислота и силибин. Лечение предполагает применение высоких доз пенициллина, а также поддерживающую терапию при повреждениях печени и почек. Силибинин, содержащийся в расторопше, является потенциальным антидотом при отравлении аматоксинами, однако требуются дополнительные данные. Внимательное внимание уделяется поддержанию гемодинамической стабильности, но при развитии гепаторенального синдрома прогноз, в лучшем случае, осторожный.

Обнаружение

Наличие аматоксинов в образцах грибов может быть обнаружено с помощью теста Meixner (также известного как тест Wieland). Аматоксины могут быть количественно определены в плазме или моче с использованием хроматографических методов для подтверждения диагноза отравления у госпитализированных пациентов и в посмертных тканях для содействия медико-юридическому расследованию подозрения на смертельную передозировку. В 2020 году был разработан иммуноанализ на основе моноклональных антител с использованием латерального потока, который позволяет быстро и селективно обнаруживать аматоксины. Этот тест чувствительно обнаруживает альфа-аманитин и гамма-аманитин (четко обнаруживает 10 нг/мл) и демонстрирует несколько меньшую чувствительность к обнаружению бета-аманитина (0,5% перекрестной реактивности; 2000 нг/мл). Хотя этот тест перекрестно реагирует с фаллотоксинами в 0,005% случаев (200 000 нг/мл), фаллотоксины не будут создавать помехи при взятии образцов мочи, и существуют очень редкие случаи, когда гриб производит фаллотоксины без производства аматоксинов.