токсины

ВВЕДЕНИЕ
В современной науке центральное место принадлежит выяснению молекулярных основ функционирования нервной системы человека и животных и прежде всего расшифровке механизмов генерации и передачи нервного возбуждения. Особый интерес связан с исследованием ионных каналов мембраны нервной клетки, поскольку именно они играют определяющую роль в процессах проведения нервного импульса. В настоящее время ясен ее важнейший практический аспект - управление функцией нервной клетки и поиск принципиально новых лекарственных препаратов для лечения расстройств нервной системы. [1]
Использование нейротоксинов в качестве инструментов исследования мембран нервной системы предусматривает прежде всего поиск новых токсинов, а также выяснение механизма действия и структурных особенностей этих уникальных природных биорегуляторов

НЕЙРОТОКСИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ
Нейротоксичность — способность химических веществ, действуя на организм, вызывать нарушение структуры и/или функций нервной системы. Нейротоксичность присуща большинству известных веществ. Она может быть следствием прямого действия токсикантов на нервную систему или опосредовано повреждением других органов. Поэтому практически любая острая интоксикация в той или иной степени сопровождается нарушениями функций нервной системы.
Тем не менее выделяют группу веществ, обозначаемых как ОВ нейротоксического действия (нейротоксиканты), — это вещества, для которых порог чувствительности нервной системы существенно ниже, чем других органов и систем, и в основе интоксикации которыми лежит поражение именно нервной системы.

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ
Поскольку нейротоксины представляют собой соединения, которые отрицательно влияют на нервную систему, ряд механизмов, посредством которых они функционируют, заключается в ингибировании нейронно-клеточных процессов. Эти ингибированные процессы могут варьироваться от механизмов деполяризации мембраны до межнейронной связи. Подавляя способность нейронов выполнять ожидаемые внутриклеточные функции или передавать сигнал соседней клетке, нейротоксины могут вызывать остановку нервной системы, или даже гибель нервной ткани. Время, необходимое для появления симптомов при воздействии нейротоксина, может варьироваться для разных токсинов, составляя порядка нескольких часов для ботулинического токсина и нескольких лет для свинца.
1.Ингибиторы натриевых каналов (тетродотоксин)
Тетродотоксин (TTX) - это яд, вырабатываемый организмами, принадлежащими к отряду Tetraodontiformes, в который входят рыба иглобрюх, океаническая солнечная рыба и рыба-дикобраз. Основной механизм токсичности ТТХ заключается в подавлении функции натриевых каналов, что снижает функциональную способность нейронной связи. Это ингибирование в значительной степени влияет на восприимчивую подгруппу натриевых каналов, известных как TTX-чувствительные (TTX-s), которые также в значительной степени ответственны за натриевый ток, который управляет фазой деполяризации потенциалов действия нейрона.
ТТХ-резистентный (ТТХ-r) - форма натриевого канала, которая имеет ограниченную чувствительность к ТТХ и в основном обнаруживается в аксонах малого диаметра такие, как обнаруженные в нейронах ноцицепции. Когда поступает значительный уровень ТТХ, он связывает натриевые каналы нейронов и снижает их проницаемость мембран для натрия. Это приводит к повышенному эффективному порогу необходимых возбуждающих сигналов, чтобы вызвать потенциал действия в постсинаптическом нейроне. Эффект этого повышенного сигнального порога заключается в снижении возбудимости постсинаптических нейронов и последующей потере моторной и сенсорной функции, которая может привести к параличу и смерти. Хотя вспомогательная вентиляция легких может увеличить шансы на выживание после воздействия ТТХ, в настоящее время антитоксина не существует. Однако использование ингибитора ацетилхолинэстеразы неостигмина или мускаринового ацетилхолина антагонистаатропина (который подавляет парасимпатическую активность) может увеличить активность симпатического нерва достаточно, чтобы повысить шансы на выживание после воздействия ТТХ. [3]
Ингибиторы калиевых каналов (тетраэтиламмоний)
Тетраэтиламмоний (TEA) - это соединение, которое, как и ряд нейротоксинов, было впервые идентифицировано по его повреждающему действию на нервную систему. Позже было определено, что TEA действует in vivo, прежде всего, благодаря своей способности ингибировать калиевые каналы, ответственные за реполяризацию, наблюдаемую в потенциале действия,. Именно эта способность подавлять приток калия в нейроны сделала TEA одним из наиболее важных инструментов в нейробиологии. Было высказано предположение, что способность TEA ингибировать калиевые каналы проистекает из его структуры, заполняющей пространство, аналогичной ионам калия. Что делает TEA очень полезным для нейробиологов, так как способность устранять активность калиевых каналов, позволяет изучать вклад нейронного ответа других ионных каналов, таких как потенциал-зависимые натриевые каналы. В дополнение к его многочисленным применениям в нейробиологических исследованиях было показано, что TEA является эффективным средством лечения болезни Паркинсона благодаря своей способности ограничивать прогрессирование заболевания.
Ингибиторы хлоридных каналов (Хлоротоксин)
Хлоротоксин (Cltx) - активное соединение, содержащееся в яде скорпиона, токсично из-за своей способности подавлять проводимость хлоридных каналов. Проглатывание летальных объемов Cltx приводит к параличу из-за нарушения этого ионного канала. Было показано, что, как и ботулинический токсин, Cltx обладает значительной терапевтической ценностью. Cltx может подавлять способность глиом проникать в здоровую нервную ткань головного мозга, что значительно снижает потенциальный инвазивный ущерб, причиняемый опухолями. [3]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Нейротоксиканты, как и другие ксенобиотики попадают в организм ингаляционно, через рот или кожу. Ряд веществ могут действовать несколькими путями.
Развивающаяся патология является следствием воздействия токсикантов на возбудимые мембраны, механизмы передачи нервного импульса в синапсах, пластический и/или энергетический (гипоксия, ишемия) обмен в нервной ткани.
Важнейшим условием прямого действия нейротоксиканта на ЦНС является его способность проникать через гематоэнцефалический барьер. Вещества, не проникающие через ГЭБ, могут вызывать токсические эффекты на периферии, главным образом в области синаптических контактов нервных волокон с иннервируемыми клетками органов, вегетативных и чувствительных ганглиев.