Токсинология - наука, изучающая токсический процесс, вызванный отравлением ядами животного, растительного и микробного происхождения. Может рассматриваться, как раздел токсикологии, а также, как междисциплинарная наука. Токсикокинетика и токсикодинамика и токсинов изучается военной токсикологией, так как эти яды могут использоваться в качестве химического и биологического оружия (ботулотоксин и др.), а также как отравляющие вещества для диверсионных и террористических целей [1,2,3,5]. В тоже время, природные яды (токсины) широко используются в медицине [4,6].

Зоотоксикология, фитотоксинология, токсинология микроорганизмов - основные разделы (составные части) токсинологии, изучающие токсический процес вследствие поражения соответственно ядами (токсинами) животных,растений и возбудителей инфекционных заболеваний, химическую природу этих ядов, их токсикокинетику и токсикодинамику.

Основные классификации токсинов

• • 1. Классификация источников выделения токсинов
• 1.1 Токсины животного происхождения (зоотоксины):сакситоксин, тетродотоксин,батрахотоксин, палитоксин,бунгаротоксин и другие яды и токсины насекомых, земноводных, пресмыкающихся, различных морских и других животных.
• 1.2 Токсины растительного происхождения (фитотоксины):мускарин, никотин, аконитин, рицин, абрин, курцин, модецин и другие яды и токсины, выделенные из растений.
• 1.3 Токсины бактериального происхождения (бактериальные токсины):ботулинические токсины, столбнячный токсин, дифтерийные токсины, стафилококковые энтеротоксины, шигеллотоксин и др.
  • 2. Классификация по способам выделения бактериальных токсинов.
• 2.1 Экзотоксины (бактериальные): ботулинические токсины, дифтерийные токсины, столбнячный токсин и др.
• 2.2 Эндотоксины (бактериальные): шигеллотоксин, брюшнотифозный токсин и др.
  • 3. Классификация по органоспецифичности и механизмам действия
• 3.1 Токсины избирательного системного действия. Нейротропные яды и токсины (тубокурарин, физостигмин, тетродотоксин, сакситоксин, ботулинические токсины и другие); кардиотропные яды (строфантин и др.) и др.
• 3.2 Цитотоксические яды и токсины: рицин, абрин, дифтерийные токсины, гистотоксины и др.
• 3.3 Яды и токсины комбинированного действия. Яды, содержащие компоненты с различной направленностью действия (нейротоксины и гемагглютинины ядов бактерий, змей, насекомых и т.п.). Токсины-ферменты, характеризующиеся фосфолипазной активностью в смесях с нейротоксинами. Цитотоксины с преимущественным действием на определенные ткани (холероген). «Химерные» токсины, содержащие субъединицы различных токсинов и др.

Яды животного происхождения

• яды простейших
• яд губок
• яды кишечнополостных

• Дамфотоксин Diamphidia
• Палитоксин
• Батрахотоксин Phyllobates — Листолазы
• Тайпоксин Oxyuranus — Тайпаны

Яды микробного происхождения

• 1. Ботулотоксин

Экзотоксины ботулинических бактерий (Clostridium botulinum) различных штаммов представляют собой смеси двух биполимеров - нейротропного α-токсина (полипептида) и гемагглютинирущего α-токсина (гликопротеида). Нейротропные компоненты получили название ботулотоксинов. В настоящее время известны семь типов ботулотоксинов (A, B, C, D, E, F, G), входящих в состав экзотоксинов ботулинических бактерий различных штаммов. Ботулотоксины всех типов подобны друг другу по характеру поражающего действия на организм млекопитающих, хотя несколько и отличаются между собой первичными структурами, степенью токсического действия и иммуногенными свойствами: антитоксин ботулотоксина каждого типа не нейтрализует токсины других типов. Для человека особо опасными являются ботулотоксины типов А, В, Е и F, из которых наибольшей токсичностью характеризуется ботулотокcин типа А. Кристаллический нейротропный α-токсин типа А, выделенный в виде бесцветных игл, представляет собой двудоменную глобулу с молекулярной массой около 150 тыс. Да, включающей до 1500 аминокислотных остатков. Токсичность ботулотоксина обусловлена действием двух доменов (А и В), которые связаны друг с другом одним дисульфидным мостиком. Ботулотоксин блокирует выброс (выделение, освобождение) медиатора в синаптическую щель, в результате чего межнейронная (нервно-мышечная) передача прерывается. Возникает паралитический эффект. Ботулотоксины проявляют свойства периферических и центральных миорелаксантов. В 1976 году ботулотоксин типа А был принят на вооружение армии США под шифром "агент ХR " [1,2,3,5].

• 2. Токсин столбняка

Экзотоксины столбнячной палочки (Clostridium tetani) представляют собой смеси двух биополимеров: нейротропного тетаноспазмина (вызывающего судороги центрального происхождения) и гематропного тетанолизина (разрушающего мембраны эритроцитов). Тетаноспазмин получен в аморфном и кристаллическом состоянии. Это - двудоменная глобула, в составе которой имеется 1279 аминокислотных остатка. Домены (А и В) связаны друг с другом одним дисульфидным мостиком. В-домен обеспечивает транспорт токсина в организме, "узнавание" биомишени (пресинаптических мембран тормозных нейронов спинного мозга и ствола мозга) и последующую рецепцию на специфичных участках этой мембраны. Наибольшую опасность представляет тетаноспазмин, действием которого и объясняются поражающие эффекты столбняка, вызываемые как самим экзотоксином, так и продуцирующими его бактериями. Столбнячные бактерии являются постоянными обитателями кишечника травоядных животных и с их фекалиями попадают в почву. Бактерии являются строгими анаэробами, в природных условиях, как правило, трансформируются в споры. Заболевание столбняком всегда связано с травматизмом, когда возможно проникновение в подкожные ткани с частицами почвы спор или бактерий столбняка, которые выделяют экзотоксин, вызывающий острые поражения центральной нервной системы, часто приводящие к смертельному исходу. При летальных токсодозах экзотоксина смертельный исход наступает в результате паралича дыхательного центра в течение первых суток после начала развития симптоматики. При нелетальных токсодозах выздоровление наступает медленно (до двух месяцев); при этом часты осложнения: разрывы мышц и сухожилий, переломы костей, деформации позвоночника.

Ботулотоксин A, B, C1, C2, D, E, F

• Тетаноспазмин
• ε-токсин Clostridium perfringens
• β-токсин Clostridium perfringens
• Токсин дифтериии
• Энтеротоксин A
• Streptococcus pneumoniae
• Нейротоксин шигеллёза
• Пневмолизин
• Лецитиназа C Clostridium perfringens
• Листериолизин Listeria monocytogenes
• Токсин A синегнойной палочки Pseudomonas aeruginosa
• Лейкоцидин Clostridium perfringens
• Аэролизин Aeromonas hydrophila
• Стрептолизин O Streptococcus pyogenes

Яды растений

• Рицин

Токсикодинамика. Разрушение молекулы токсина внутри клетки с высвобождением А-цепи, поражающей рибосомы (60-S субъединицы), нарушается функция информационной, транспортной РНК, аминоацил-транспортной РНК-синтетазы, белковых факторов, участвующие в синтезе полипептидной цепи, а также в завершении этого процесса. Рицин блокирует удлинение формируемых на рибосомах полипептидных цепей, возникающее нарушение синтеза белка в клетке приводит к ее гибели [3].

• Абрин Абрус молитвенный

Волкензин Adenia volkensii

Модецин Adenia digitata

Вискумин Viscum album — Омела белая Рицин Ricinus communis — Клещевина обыкновенная

и т.д.

Литература

• 1. Военная токсикология, радиология и медицинская защита / Под ред. Н.В. Саватеева. СПб: ВмедА им. С.М. Кирова, 1978. С 216-231.
• 2. Военная токсикология, радиология и медицинская защиты от оружия массового поражения / Под ред. И.С. Бадюгина М.: Воениздат, 1992. С.107-115.
• 3.Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита / Под ред. С.А. Куценкою СПб: Изд. ФОЛИАНТ, 2004. 527 с.
• 4.Липницкий С.С., Пилуй А.Ф. Целебные яды в ветеринарии.Минск, Ураджай,1991. 303 с.
• 5.Лошадкин Н.А., Полумисков Ю.М. Военная токсикология. М., ВАХЗ, 1989.
• 6. [1]. Лекарственные средства.- 16-е изд., перераб., испр. и доп — М.: Медицина, 2010.- 1216 с.