UWAGA! Ten serwis używa cookies.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to.

Zrozumiałem
MENU:
Reklama
Jonizator wody Aquator Silver
Jonizator wody Aquator Silver
Facebook
Googleplus
Twitter

Komentarze

Toksyny pochodzenia morskiego. Trują, ale i leczą

Toksyny pochodzenia morskiego. Trują, ale i lecząGlony to już nazwa przestarzała, ale nadal funkcjonująca ze względów praktycznych; obejmująca niekiedy nawet sinice, czyli cyjanobakterie, zawsze uważane za organizmy odrębne. Warto zauważyć, że termin glony wprowadzony z góralszczyzny przez prof. Rostafińskiego nie powinien ustępować przed zapożyczonym słowem algi, które staje się, niestety, coraz powszechniejsze.

 

Producentami interesujących nas toksyn są głównie glony planktonowe, czy też inaczej mówiąc mikroglony. Pomimo swych niepozornych rozmiarów stanowią olbrzymią siłę motoryczną w biosferze przez swoją liczebność, która się przekłada na masę. Na przykład niektóre bruzdnice potrafią w sprzyjających warunkach zwiększać swą ilość 8 tys. razy w ciągu tygodnia, tworząc w oceanach brązowe czy czerwone pływy widoczne nawet z kosmosu.

Całkowita biomasa fitoplanktonu w Morzu Kaspijskim wynosi przykładowo 3,5 mln ton, co daje produkcje roczną 1 mld ton. W Morzu Barentsa te liczby wynoszą odpowiednio 120 mln i 5,6 mld. Rozmnażające się mikroglony, produkując przy okazji tlen, stają się producentem masy organicznej rzędu od 550 do 6000 kg na hektar, w przeliczeniu na czysty węgiel. Stanowi ona pokarm dla zwierząt roślinożernych.

Nas interesują trujące odmiany mikroglonów, a tych jest nie tak wiele, bo zaledwie kilkadziesiąt, na poznaną już przez naukowców ponad 9-tysięczną liczbę ich przeróżnych odmian.

Chociaż zakwity wód są zjawiskiem naturalnym, wiadomo przecież, że zaburzenia biosfery naruszające subtelną równowagę wielu parametrów mogą łatwo doprowadzić do inicjacji procesu znanego z teorii chaosu – do niekontrolowanego, lawinowego, inwazyjnego rozmnażania. W przypadku gatunków toksycznych scenariusz taki wydaje się bardziej katastroficzny niż scenariusze o rojach zbuntowanych pszczół czy mrówek. Przekroczenie bowiem biomasy krytycznej może owocować „biotoksywybuchem”, podobnie jak to się dzieje przy przekroczeniu masy krytycznej plutonu w bombie atomowej.

 

Co nieco o truciznach

Drogi, jakimi toksyny mogą trafić do organizmu człowieka to głównie owoce morza, ryby oraz kontakt bezpośredni. Należy cieszyć się z faktu, że są produkowane w małych stężeniach, gdyż niektóre z nich należą do najsilniejszych trucizn na ziemi. Na przykład saksytoksyna, dwa razy silniejsza od jadu kobry, występuje w kilku gatunkach bruzdnic oraz sinicach z gatunku Aphanizomenon flos-aqua. Blokuje tzw. kanał sodowy, przez co neuorony przestają przewodzić impulsy elektryczne, co wywołuje paraliż mięśni. Tylko nieznacznie „słabsza” jest anatoksyna-a (sinice z gatunku Anabaena) działająca również w obrębie neuronów, chociaż jej mechanizm jest bardziej skomplikowany: dezorganizuje działanie neuroprzekaźnika – acetylocholiny, która wiążąc się z określonym wychwytem, czasowo depolaryzuje blaszki nerwowo-mięśniowe, umożliwiając skurcz – po czym ulega degradacji. Anatoksyna natomiast blokuje ten wychwyt trwale, przez co mięśnie pozostają w skurczu. Grozi to śmiercią przez uduszenie. Anatoksyna-a z kolei działa jak związki fosforoorganiczne (np. pestycydy): acetylocholina bez przeszkód wiąże się z receptorem, za to jad nie dopuszcza do działania czynnika degradującego. Efekt jest podobny. Z obydwoma typami trucizn możemy spotkać się w polskich wodach w trakcie tzw. zakwitów, tzn. – jak się przyjmuje – wtedy, gdy liczebność komórek wynosi milion w dm3, co stanowi zaledwie 10-8 mg. A jednak już przy tym stężeniu można zachorować, co się objawia drżeniem mięśni, zaburzeniami równowagi, a w ciężkich przypadkach ślinotokiem, zsinieniem i drgawkami.

Wśród konsumentów ryb żyjących na rafach koralowych rozpowszechniony jest syndrom zwany „ciguatera”, związany ze zjadaniem przez nie trującego fitoplanktonu. Choruje z tego powodu, przy bardzo zróżnicowanych objawach, ok. 50 tys. osób rocznie. Odpowiedzialne toksyny to ciguatoksyna, maitoksyna i gambierol.

Zabójcze akcje wywoływane przez mikroplankton nierzadko przybierają charakter plag. Ta znana z Biblii, kiedy wody Nilu spłynęły krwią, wywołana została przez bruzdnice. „Deszcz” martwych burzyków rozbijających się o mury Pleasure Point i Capitola w 1961 roku, spowodowany był przez ptaki, które spożyły sardele zatrute okrzemkami.

 

Zachwycająca chemia

Nie wszyscy lubią chemię, ale są tacy, którzy na widok przestrzennych wzorów nowo odkrytych biozwiązków wpadają w zachwyt. Zwłaszcza jeśli ich budowa wyjaśnia, nie tylko w jaki sposób trują, ale też jak z tej trucizny można zrobić lekarstwo. Trudno uwierzyć w to laikowi, ale w oparciu o takie kontemplacje stereoskopowego obrazu cząstek można przewidzieć, że ta neurotoksyna okaże się 3 razy silniejszym środkiem grzybobójczym od amphoterycyny B i 120 razy silniejszym hemolitykiem niż odpowiednie saponiny. Oczywiście, takie hipotezy wymagają weryfikacji, ale biochemicy niczym doświadczeni mechanicy wiedzą, jakie części i klucze zabrać, zanim się wejdzie pod określony samochód. Takim kluczem jest na przykład Brevotoksyna, molekuła w kształcie cygara, pasująca do miejsca 5 w kanale sodowym, która zwiększa przepuszczalność selektywną jonów przez błonę komórkową dzięki mechanizmom przypominającym przechodzenie ducha przez ścianę.

Zupełnie inna jest rola tworów chemicznych w rodzaju maitotoksyny. To chyba największa z naturalnych cząsteczek i najbardziej obiecująca spośród bezbiałkowych. Otwiera elektroniezależny kanał wapniowy zwiększający transmisję jonów przez błonę komórkową, co indukuje nową aktywność hormonalną i neuroprzekaźnikową.

 

Ważną toksyną jest kwas okadaikowy (OA) wywołujący dramatyczne zaburzenia w komórkach, pozwalające śledzić procesy regulacji, podziału i autodestrukcji, co jest tak ważne w badaniach nad nowotworami. Pochodząca z krasnorostu o wojowniczej nazwie Chondra armata toksyna wywołuje dezorientację, oszołomienie, utratę pamięci. Jej podobieństwo do toksyn wywołujących objawy gastryczne pozwoliło na dokładniejsze określenie roli struktury chemicznej w zachowaniu receptora glutaminowego przy „odpalaniu” odpowiednich neuronów.

Wiele toksyn wydaje się służyć jako magazyn elementów do potencjalnych syntez, np. gymnodiminy tworzą bazę dla tzw. farmakoforów spirolidów, półproduktów do syntezy hormonów i pochodnych kortyzonu. Macrolidy izolowane z Amphidinium niszczą komórki chłoniaka, caribenolidy z tej samej bruzdnicy wykazują silne działanie przeciw komórkom raka jelita grubego i wątroby. Kwas gambierowy A okazuje się być najsilniejszym znanym środkiem antygrzybiczym. Z kolei Symbiodinium dostarcza ważnych farmakologicznie aktywatorów reticulum sarkoplazmatycznego komórek, a Hymenomonas dostarcza surowców przeciwko SR o zdumiewającej aktywności. Mikrocystyna natomiast używana w badaniach nad fosfatazą i ekspresją jej genów przybliża erę lekarstw, które organizm sam sobie będzie syntetyzował.

 

Włodzimierz Cegłowski


Sklep Poradnia.pl poleca

RABAT 5%

Dokonując w sklep.poradnia.pl zamówienia za minimum 100 zł, użyj podanego poniżej kodu rabatowego.

Kod należy wpisać podczas finalizacji zamówienia, w trakcie wyboru sposobu płatności i dostawy, w pole Kod promocyjny (po prawej stronie), a następnie kliknąć w znajdujący się obok przycisk.

Kwota do zapłaty zostanie pomniejszona o 5%.

Kod rabatowy: PORADNIA