Bagikan:
Properti Tetradotoxin (TTX), Patofisiologi dan Toksisitas
itu tetradotoxin (TTX) adalah racun aminoperhidroquinazolina yang ditemukan terutama di hati dan indung telur ikan dalam urutan Tetraodontiformes.
Ini adalah neurotoksin laut yang kuat, dinamai sesuai urutan ikan yang paling sering dikaitkan, Tetraodontiformes (tetras-empat dan odontos-gigi) atau ikan buntal.
Tetraodon dilengkapi dengan empat gigi besar yang hampir menyatu, membentuk struktur yang mirip dengan paruh yang digunakan untuk memecahkan moluska dan invertebrata lainnya, serta mengikis karang dan penggembalaan terumbu karang secara umum..
Anggota pesanan ini termasuk ikan puffer fahaka (Tetraodon fahaka), ikan puffer Kongo (Tetraodon miurus), dan ikan puffer raksasa mbu (Tetraodon mbu).
Ikan buntal dari genus Fugu (F. flavidus, F. poecilonotus dan F. niphobles), Arothron (A. nigropunctatus), Chelonodon (Chelonodon spp.) Dan Takifugu (Rubrik Takifugu) juga menyimpan TTX dan analog yang terkait di jaringan mereka (Johnson) , SF).
Tetrodotoxin (TTX) adalah racun alami yang bertanggung jawab atas keracunan dan kematian manusia. Cara keracunan yang paling umum adalah melalui konsumsi jenis ikan yang terkontaminasi ini, dianggap a toko makanan dalam budaya kuliner tertentu.
TTX diyakini terbatas di wilayah Asia Tenggara, tetapi studi terbaru menunjukkan bahwa toksin telah menyebar ke wilayah di Pasifik dan Mediterania. Tidak ada penangkal yang diketahui untuk TTX yang merupakan penghambat saluran natrium yang kuat (Vaishali Bane, 2014).
Indeks
- 1 Properti
- 2 Fisiopatologi
- 3 Tahapan keracunan dan toksisitas
- 4 "Debu zombie"
- 5 Referensi
Properti
Rumus empiris tetradotoxin adalah C11H17N3O8 dan berat molekulnya adalah 319.268 g / mol. Ini adalah padatan kristal tidak berwarna yang menjadi gelap ketika dipanaskan di atas 220 ° C (Institut Nasional untuk Keselamatan dan Kesehatan Kerja (NIOSH), 2014).
Molekul ini sangat larut dalam air, mampu melarutkan 1 x 106 gram per liter. Ini memiliki pKa 8,76 dan stabil secara termal kecuali dalam media alkali, di mana ia melepaskan asap nitrogen oksida beracun (Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi, 2017).
Lembar keamanan untuk tetrodotoxin menentukan bahwa dosis median letal oral (LD50) untuk tikus adalah 334 μg per kg. Dengan asumsi bahwa dosis mematikan bagi manusia adalah sama, 25 miligram tetrodotoxin diharapkan dapat membunuh 75 kg orang..
Jumlah yang dibutuhkan untuk mencapai dosis mematikan per injeksi jauh lebih rendah, 8 μg per kg, atau sedikit lebih dari setengah miligram untuk membunuh 75 kg (170 lb) orang (Gilbert, 2012).
Sebuah penelitian terbaru menggunakan tetrodotoxin terapeutik menunjukkan bahwa tetrodotoxin yang digunakan bersama dengan bupivacaine memperpanjang efek anestesi lokal..
Tetrodotoxin sedang diselidiki oleh Wex Pharmaceuticals untuk pengobatan nyeri kronis dan dalam studi pada pasien dengan kanker stadium lanjut, serta untuk pengobatan ketergantungan opioid (Benzer, 2015).
Patofisiologi
Aliran ion natrium dalam sel saraf merupakan langkah penting dalam konduksi impuls saraf pada serabut saraf yang keluar dan sepanjang akson. Sel aksonal normal memiliki konsentrasi ion K + yang tinggi dan konsentrasi ion Na + yang rendah dan memiliki potensi negatif.
Stimulasi akson menghasilkan potensial aksi yang timbul dari aliran ion Na + di dalam sel dan generasi potensial membran positif. Perbanyakan depolarisasi ini di sepanjang terminal saraf menunjukkan semua kejadian lainnya.
Ion Na + mengalir melalui membran sel menggunakan saluran ion natrium, saluran yang selektif untuk ion natrium pada ion kalium dengan urutan besarnya.
Saluran didasari oleh rantai peptida tunggal dengan empat unit berulang, masing-masing unit terdiri dari enam heliks transmembran. Pori trans-membran terbentuk ketika empat unit dilipat menjadi sebuah cluster dengan pori di tengah (gambar 3).
Tetrodotoxin bekerja dengan menghalangi konduksi impuls saraf di sepanjang serabut saraf dan akson. Korban akhirnya meninggal karena kelumpuhan pernapasan.
Molekul ini cukup spesifik untuk memblokir saluran ion Na + dan, oleh karena itu, aliran ion Na + tanpa memiliki efek pada ion K +. Persimpangan ke saluran relatif sempit (Kd = 10-10 nM). Sementara ion natrium terhidrasi mengikat secara reversibel pada skala waktu nanodetik, tetrodotoxin terikat selama puluhan detik.
Tetrodotoxin, jauh lebih besar dari ion natrium, bertindak seperti gabus dalam botol, mencegah aliran natrium sampai perlahan berdifusi. Dosis tetrodotoxin yang fatal hanya satu miligram.
Tetrodotoxin bersaing dengan kation natrium terhidrasi dan memasuki saluran Na + yang mengikatnya. Diusulkan bahwa penyatuan ini dihasilkan dari interaksi kelompok guanidino yang bermuatan positif dalam tetrodotoxin dan kelompok karboksilat bermuatan negatif dalam rantai samping di mulut saluran..
Saxitoxin, produk alami dinoflagellata, bertindak dengan cara yang sama dan juga merupakan racun saraf yang kuat.
Saluran ion natrium di dalam inang harus berbeda dari saluran korban, karena saluran tersebut tidak rentan terhadap racun. Telah ditunjukkan bahwa untuk ikan balon, protein saluran ion natrium telah mengalami mutasi yang mengubah urutan asam amino sehingga saluran tersebut tidak peka terhadap tetrodotoxin..
Mutasi spontan yang menyebabkan perubahan struktural ini bermanfaat bagi ikan buntal, karena memungkinkannya untuk menggabungkan bakteri simbiotik dan menggunakan racun yang menghasilkan untuk keuntungan terbaiknya..
Tahapan keracunan dan toksisitas
Gejala keracunan pertama adalah sedikit mati rasa pada bibir dan lidah, yang muncul antara 20 menit dan tiga jam setelah makan ikan buntal.
Gejala selanjutnya adalah meningkatnya paresthesia pada wajah dan ekstremitas, yang dapat diikuti oleh sensasi ringan atau mengambang. Anda juga mungkin mengalami sakit kepala, nyeri epigastrium, mual, diare, dan / atau muntah.
Kadang-kadang, beberapa drum atau kesulitan berjalan dapat terjadi. Tahap kedua dari keracunan adalah kelumpuhan yang tumbuh. Banyak korban yang tidak bisa bergerak dan bahkan duduk bisa jadi sulit.
Ada peningkatan tekanan pernapasan di mana berbicara dipengaruhi, dan korban biasanya hadir dengan dispnea, sianosis dan hipotensi. Kelumpuhan meningkat dan kejang, kemunduran mental, dan aritmia jantung dapat terjadi.
Korban, walaupun lumpuh total, bisa sadar dan dalam beberapa kasus benar-benar jernih hingga tak lama sebelum kematian. Kematian biasanya terjadi dalam 4 hingga 6 jam, dengan kisaran yang diketahui sekitar 20 menit hingga 8 jam.
Dari 1974 hingga 1983 ada 646 kasus keracunan fugu di Jepang, dengan 179 kematian. Perkiraan hingga 200 kasus per tahun dengan angka kematian mendekati 50% telah dilaporkan.
Wabah di luar negara-negara Indo-Pasifik jarang terjadi, dengan hanya beberapa kasus yang dilaporkan di Amerika Serikat. Koki Sushi yang ingin menyiapkan fugu harus disahkan oleh pemerintah Jepang.
Tetrodotoxin sepuluh kali lebih mematikan daripada racun krait Asia Tenggara, yang pada gilirannya adalah 10 hingga 100 kali lebih mematikan daripada racun laba-laba janda hitam ketika diberikan pada tikus dan lebih dari 10.000 kali lebih mematikan daripada racun sianida.
Ini memiliki toksisitas yang sama dengan saxitoxin yang menyebabkan keracunan kerang lumpuh (TTX dan saxitoxin memblokir saluran Na + dan keduanya ditemukan di jaringan ikan buntal).
"Debu zombie"
Detail yang sangat aneh tentang TTX adalah penggunaannya dalam debu zombie. Menurut banyak laporan, para imam voodoo yang dikenal sebagai bokor membuat senyawa putih dan berdebu yang disebut coupé poudre.
Bahan-bahan dalam bubuk ini konon bisa mengubah seseorang menjadi zombie. Pada 1980-an, etnobotani Harvard, Wade Davis, pergi ke Haiti untuk menyelidiki zombie dan "debu zombie".
Meskipun bokor yang berbeda menggunakan bahan yang berbeda dalam bubuk mereka, Davis menemukan bahwa "ada lima bahan hewani yang tetap: manusia dibakar dan dikubur (biasanya tulang), katak pohon kecil, cacing polychaete, kodok Dunia Baru yang besar dan satu atau lebih spesies. ikan balon.
Bahan yang paling manjur adalah globefish, yang mengandung neurotoksin mematikan yang dikenal sebagai tetrodotoxin, "tulis Davis dalam Harper's Magazine.
Meskipun komunitas ilmiah telah mengkritik penelitian Davis, tidak dapat dipungkiri bahwa identifikasi tetrodotoxin sebagai bahan aktif dalam debu zombie memiliki manfaat ilmiah yang cukup besar (Lallanilla, 2013).
Referensi
- Benzer, T. (2015, 28 Desember). Toksisitas Tetoxotoxin. Dipulihkan dari emedicine.medscape.com.
- Gilbert, S. (2012, 13 Mei). Tetrodotoxin Diperoleh dari toxipedia.org.
- Johnson, J. (S.F.). Tetrodotoxin ... alkaloid kuno dari laut ... Diperoleh dari chm.bris.ac.uk.
- Lallanilla, M. (2013, 24 Oktober). Cara Membuat Zombie (Serius). Diperoleh dari livescience.com.
- Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. (2017, 4 Maret). Basis Data Gabungan PubChem; CID = 11174599. Diperoleh dari PubChem.
- Tetrodotoxin: Mode Tindakan. (2001). Diperoleh dari life.umd.edu.
- Institut Nasional untuk Keselamatan dan Kesehatan Kerja (NIOSH). (2014, 20 November). TETRODOTOXIN: Biotoxin. Dipulihkan dari cdc.gov.
- Vaishali Bane, M. L. (2014). Tetrodotoxin: Kimia, Toksisitas, Sumber, Distribusi, dan Deteksi. Toksin 6 (2), 693-755.