Нейротоксичность — это способность химических веществ, действуя на ор-ганизм, вызывать нарушение структуры и/или функций нервной системы. 5 страница

Бицикпические фосфорорганические соединения (БЦФ) и иж аналоги

В 1973 г. Ве11е1 и СазШа описали группу бициклических фосфорорга-нических соединений, не обладающих антихолинэстеразной активно-стью, но вызывающих приступ судорог и гибель экспериментальных жи-вотных при введении в малых дозах. Структуры БЦФ представлены на РИС. 58. Биологически активные вещества такого строения относятся к бициклофосфатам, бициклофосфоротионатам и бициклофосфитам.

о'

Н3С

•з I О V

^\/

о о

бициклофосфаты бициклофосфиты Рис. 58. Структуры молекул бициклических фосфорорганических соединений

аоть I. ТОКСИКОЛОГИЯ

Токсичность БЦФ сушественно зависит от строения радикала (К.) и ожет быть очень высокой для отдельных соединений. Так, ЬО^о трет-бу-штбициклофосфата для грызунов составляет около 0,05 мг/кг массы злизка токсичности зарина).

Близкие по структуре соединения — бицикло-орто-карбоксилаты БЦК) (рис. 59) также способны инициировать токсический процесс.

н,с

бицикло-орто-карбоксилаты Рис. 59. Структура молекулы триоксибициклокарбоксилатов

Токсичность БЦК зависит от строения радикалов К.] и К^ и для неко-орых представителей при внутрибрюшинном способе введения ЬОзо со-тавляет около 1 мг/кг массы экспериментального животного (4-трет-бу-ил-1(3,4-дихлорфенил)-бицикло-орто-бензоат).

Все БЦФ и БЦК — твердые вещества, плохо растворимые в воде. Не

[роникают в организм через неповрежденную кожу. Могут оказывать

оксическое действие при подкожном, внутримышечном, внутривенном,

некоторые представители, и при ингаляционном способе введения (в

юрме аэрозоля). Хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте.

Основные проявления интоксикации

Признаки отравления БЦФ и БЦК изучались на лабораторных жи-ютных. Поскольку проявления интоксикации различными ГАМК-ли-иками достаточно близки, для характеристики поражения можно испо-ъзовать также результаты немногочисленных клинических наблюдений [юдей, отравленных аналогами рассматриваемых веществ, в частности шкротоксином и др.

БЦФ не обладают выраженным местным действием. Эффекты раз-!иваются после резорбции веществ в кровь и поступления их в ЦНС. ^крытый период редко превышает 30 мин. На центральную нервную си-;тему ГАМК-литики действуют возбуждающим образом. Первым при-;наком отравления является повышение рефлекторной деятельности. ^силивается дыхание, возникает тошнота, возможна рвота. Появляются >еспокойство, чувство страха, возбуждение, иногда с галлюцинациями. Этмечается напряженность различных групп мышц, дрожание конечно-;тей. Температура тела повышается. Такое состояние может продолжа-ъся в течение нескольких часов и более и сопряжено с полной утратой |,ееспособности.

Глава 12. ОТРАВЛЯЮЩИЕ И ВЫСОКОТОКСИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА НЕЙРОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Если доза вещества близка смертельной, спустя несколько минут от начала интоксикации формируется состояние повышенной судорожной готовности — внешние раздражители (прикосновение, звук и т. д.) про-воиируют ризус. Пострадавший падает на бок. Развиваются тонические судороги, опистотонус. На фоне судорог дыхание останавливается. Лицо становится цианотичным. Зрачки расширены (реже сужены). Возможны непроизвольные мочеиспускание и дефекация. В таком положении по-страдавший находится 1—2 мин, затем приступ прекращается, мускулатура расслабляется. Восстанавливается дыхание. В межсудорожном периоде выявляются некоторый подъем артериштьного давления, брадикардия. Че-рез непродолжительное время приступ повторяется. При первых судорож-ных припадках сознание сохранено, затем, после нескольких судорожных приступов, наблюдается переход в ступорозное состояние и потеря созна-ния. Через 5—10 припадков наступает смерть от асфиксии, нарушения сер-дечной деятельности, резкого падения артериального давления.

Среди ГАМК-литиков особенностью токсического действия обладает 2,2-ди(трифторметил)-3,3-дициано-5,6-дихлорнорборнан (норборнан) — один из самых токсичных синтетических конвульсантов.

Норборнан — кристаллическое вещество, практически нерастворимое в воде, оказывает эффект при всех способах введения. Видовая чувствитель-ность к нему выражена слабо. Среднелетальная доза — 0,07—0,2 мг/кг. Вещество синтезировано в начале 80-х гг. XX в. Мидлтоном (США).

Интоксикация веществом характеризуется растянутой во времени клинической картиной. Так, при подкожном введении эксперименталь-ным животным смертельной дозы норборнана скрытый период составля-ет около 1,5 ч, судорожный — до 4 ч, продолжительность жизни отрав-ленных смертелъными дозами животных — более 6 ч (для сравнения, аналогичные токсикодинамические характеристики пикротоксина со-ставляют, соответственно: 0,5 ч; 0,5 ч и 1 ч). При несмертельных инток-сикациях повышенная судорожная готовность у экспериментальных жи-вотных сохраняется несколько суток.

Механизм токсического действия

Поскольку ГАМК-реактивные структуры выявлены только в ЦНС, все эффекты, наблюдаемые при отравлении ГАМК-литиками, имеют Центральное происхождение. Считается, что БЦФ и БЦК — неконкурен-тные антагонисты ГАМК. Они не взаимодействуют с сайтом связывания ГАМК на ГАМКд-рецепторе, а непосредственно действуют на хлорионо-форный канал (на эту же структуру действуют некоторые другие ГАМК-литики: пикротоксин, ДСТА, норборнан). В результате такого действия конформация ионофорного протеина изменяется — стабилизируется его «запертое» состояние. В итоге активация ГАМК-рецептора гамма-амино-масляной кислотой в физиологических концентрациях оказывается недо-статочной для «открытия» канала и усиления трансмембранного тока ионов хлора. Неспособность ионов хлора проникать через возбудимые мембраны нейронов ЦНС приводит к снижению их потенциала покоя (деполяризации) и, следовательно, существенному понижению порога

^асть I. ТОКСИКОЛОГИЯ

{увствительности к возбуждающим воздействиям. Существуют два мето-шческих приема, позволяющих количественно оценить способность раз-шчных ГАМК-литиков действовать на хлорионофорные каналы. Пер-^ый — основан на способности исследуемого вещества связываться с шорионофорным протеином (изучается методами радиолигандных иссле-юваний). Второй метод предполагает определение т ^Иго способности ющества угнетать захват радиоактивного хлора суспензией, приготовлен-юй из нейрональных мембран, выделенных методом ультрацентрифуги-)ования. В многочисленных опытах показано, что токсичность БЦФ и ЗЦК для экспериментальных животных прямо пропорциональна их ак-'ивности, по обоим показателям.

Установлено, что различия в продолжительности судорожного перио-1а в клинике отравления ГАМК-литиками также могут быть объяснены)собенностями их взаимодействия с хлорионофорным белком. Так, в от-гичие от БЦФ и БЦК, образующих с протеином хотя и прочную, но об->атимую связь, норборнан практически необратимо связывается ионо-

[)ОрОМ.

Полагают, что способность ГАМК-литиков изменять конформацию;лорионофорного канала зависит от степени активации других сайтов;вязывания на ГАМК-рецепторе. Так, т уИго при добавлении в инкуба-щонную среду гамма-аминомасляной кислоты (активация ГАМК-сайта) юреход рецептора в неактивное состояние под влиянием ГАМК-литиков 'скоряется, а при добавлении бензодиазепинов (активация бензодиазе-шнового сайта) — замедляется. Это открывает возможность создания ^едицинских средств защиты от токсикантов.

Мероприятия медицинской защиты

Специалъные санитарно-гигиенические мероприятия:

* использование индивидуальных технических средств защиты (средства защиты органов дыхания) в зоне химического зараже-ния;

» участие медицинской службы в проведении химической развед-ки в районе расположения войск, экспертиза воды и продоволь-ствия на зараженность ОВТВ;

* запрет на использование воды и продовольствия из непроверен-ных источников;

» обучение личного состава правилам поведения на зараженной местности.

Специальные профилактические медицинские мероприятия:

» проведение санитарной обработки пораженных на передовых

этапах медицинской эвакуации. Специальные лечебные мероприятия:

* применение антидотов и средств патогенетической и симптома-тической терапии состояний, угрожающих жизни, здоровью, дееспособности, в ходе оказания первой (само- и взаимопо-

Глава 12. ОТРАВЛЯЮЩИЕ И ВЫСОКОТОКСИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА НЕЙРОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

мощь), доврачебной и первой врачебной (элементы) помощи по-страдавшим;» подготовка и проведение эвакуации.

Медицинские средства защиты

Поскольку ГАМК-литики не являлись и не являются табельными ОВ современных армий, а масштабы их использования в хозяйственной дея-тельности крайне ограничены, разработка средств медицинской защиты от высокотоксичных веществ данной группы систематически не прово-дилась. Имеются отдельные сообщения о возможности разработки таких средств и целесообразности их использования в случае необходимости.

Основу медицинской защиты могут составить медикаментозные сред-ства. Основные направления исследований в этой области представлены в табл. 51.

Таблица 51

Основные направления разработки средств медицинской защиты от поражающего действия ГАМК-литиков (А. И. Головко и соавт., 1996)

Направление

Препараты

Активация ГАМКд-рецепторов

Противосудорожные средства, действующие на иные нейромедиаторные системы

Подавление разрушения и обратного захвата ГАМК

Ускорение метаболизма токсикантов

Барбитураты Бензодиазепины и др.

Антагонисты возбуждагощих аминокислот (МК-801, кетамин и др.)

Ингибиторы ГАМК-трансаминазы (аминооксиуксусная кислота, вигабатрин и др.)

Индукторы микросомальных ферментов

Ускорение метаболизма. Установлено, что профилактическое назначе-ние индукторов микросомальных энзимов экспериментальным живот-ным (бензонал, фенобарбитал — 1 раз в сутки, трехкратно в дозе 40 мг/кг, внутрибрюшинно; перфтордекалин — 2 г/кг) в 1,5—1,8 раз снижает чувст-вительность к БЦФ на трое и более суток. Практическому использова-нию данного направления защиты препятствует существующая у индук-торов, наряду со способностью понижать токсичность БЦФ, способность одновременно на относительно длительный срок повышать чувствитель-ность организма к веществам, активируемым в процессе метаболизма. Поражение такими веществами не исключается в современных военных конфликтах.

Подавление разрушент ГАМК. Аминооксиуксусная кислота (АОУК), вигабатрин, у-винил-ГАМК и другие ингибиторы ГАМК-трансаминазы повышают уровень ГАМК в тканях головного мозга за счет угнетения процесса ее разрушения. При этом, возможно, блокируется также про-Цесс обратного захвата ГАМК нервными окончаниями ГАМК-ергиче-ских нейронов и осуществляется накопление нейромедиатора в клетках глии. Повышение уровня ГАМК в ткани мозга приводит к усилению тор-мозных процессов в ЦНС и тем самым к снижению токсичности ГАМК-

зсть I. ТОКСИКОЛОГИЯ

ятиков. Так, при профилактическом введении АОУК (50 мг/кг внутри-эюшинно за 2 ч до введения токсиканта) в 1,2—1,5 раза понижает чувст-^тельность экспериментальных животных к смертельным дозам пикро-жсина. Этот факт указывает на теоретическую возможность разработки рофилактических антидотов на основе ингибиторов ГАМК-Т. Средства, эпущенные к клиническому применению, среди ингибиторов ГАМК-Т настоящее время отсутствуют.

Бензодиазепины. В качестве специфических противоядий ГАМК-лити-эв, обладающих физиологическим антагонизмом, возможно использо-шие бензодиазепинов. Вещества этой группы, в зависимости от вводи-ой дозы, обладают седативным, противосудорожным и центральным иорелаксирующим действием и потому широко используются в меди-инской практике. В настоящее время синтезированы и испытаны тыся-н соединений. К клиническому использованию допущено несколько де-гтков веществ. В качестве противосудорожных средств предпочтение гдают клоназепаму, нитразепаму, лоразепаму, диазепаму. Бензодиазе-ины хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте, некоторые об-адают удовлетворительной биодоступностью при внутримышечном вве-;нии (диазепам, феназепам и т. д.). Диазепам (рис. 60), лоразепам ыпускают в форме таблеток и раствора для инъекций (5 мг/мл и 2,4 г/мл соответственно).

Н,С

МЙ'

Рис. 60. Диазепам

Вещества легко проникают через ГЭБ. Взаимодействуя с ГАМКд-ре-епторами, они усиливают эффекты ГАМК в ЦНС (включая спинной озг, гиппокамп, черную субстанцию, кору мозга и мозжечка), повышая ффективность ГАМК-ергического синаптического торможения. Бензо-иазепины взаимодействуют с собственным сайтом ГАМК-рецептора и е действуют на сайт связывания ГАМК и хлорионофорный протеик. Их 'армакологический эффект обусловлен повышением частоты открытий торионного канала возбудимых мембран нейронов, а также увеличени-VI сродства (аффинности) ГАМК-рецептора к ГАМК.

Как следует из приведенного ранее материала, основными механиз-ами антидотного действия бензодиазепинов при отравлении ГАМК-ли-иками являются: повышение эффективности обусловленного ГАМК эрможения нейронов ЦНС, за счет модификации функционального остояния ГАМК-рецепторов, не связанных с ГАМК-литиками; умень-

Глава 12. ОТРАВЛЯЮЩИЕ И ВЫСОКОТОКСИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА НЕЙРОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

щение сродства ГАМК-рецепторов к ГАМК-литикам; понижение актив-ности ГАМК-литиков в отношении рецепторов, защищенных бензодиа-зепином. При интоксикации ГАМК-литиками бензодиазепины оказыва-ются эффективными при лечебном, но особенно при профилактическом способе применения. Так, в эксперименте, при введении за 30 мин до ДСТА феназепам (2 мг/кг) защищал от 2 и более среднесмертельных доз токсиканта. Показана их антидотная активность при отравлениях лабора-торных животных бикукуллином, пикротоксином, БЦФ.

К числу недостатков бензодиазепинов как антидотов относится их слабая эффективность при отравлениях ГАМК-литиком длительного действия норборнаном, а также выраженное и продолжительное седатив-ное, а в действующих дозах и снотворное действие. Время действия бен-зодиазепинов зависит от скорости их метаболизма микросомальными эн-зимами печени и последующей конъюгации метаболитов и составляет после однократного введения от 10 до 100 и более часов.

Барбитураты. Барбитураты — физиологические антагонисты ГАМК-литиков. Они обладают антидотными свойствами при отравлениях бику-куллином, пикротоксином, БЦФ. Мединал, барбамил и фенобарбитал проявляли антидотную активность при профилактическом (за 15 мин) и лечебном (при появлении первых признаков интоксикации) применении в условиях пероральной интоксикации лабораторных животных (крыс, кошек) БЦФ (трет-бутилбициклофосфатом) (С. И. Локтионов и соавт.). Антидотная активность различных барбитуратов не в полной мере корре-лирует с выраженностью их седативного и снотворного действия. Наибо-льшей активностью отличается фенобарбитал.

Механизм антидотного действия объясняют: потенцированием дейст-вия ГАМК на ГАМК-ергические рецепторы различных отделов ЦНС, обусловленным способностью барбитуратов увеличивать продолжитель-ность периода открытия хлорионных каналов; способностью непосредст-венно активировать хлорионные каналы, взаимодействуя в относительно высоких дозах с хлорионофорным протеином; препятствовать действию на возбудимые мембраны возбуждающих аминокислот (глутамата и др.); блокировать Са2+-ионные каналы, препятствуя тем самым проникнове-нию кальция из межклеточной среды внутрь нейрона, что необходимо для развития процесса возбуждения (М§2+-подобное действие) и т. д.

К числу недостатков барбитуратов, препятствующих их использова-нию в качестве средств медицинской защиты, можно отнести: недоста-точную терапевтическую широту (противосудорожное действие отчет-ливо проявляется при введении веществ в дозах, вызывающих сон, угнетение дыхательного центра); необходимость введения веществ в от-носительно больших объемах (5 и более мл).

Другие противосудорожные средства. Препараты других фармаколо-гических групп оказались недостаточно эффективными при отравлении ГАМК-литиками. Способностью потенцировать антидотное действие бензодиазепинов и барбитуратов обладают антагонисты возбуждающих аминокислот (кетамин), некоторые блокаторы кальциевых каналов (ни-федипин и др.)-

Часть I. ТОКСИКОЛОГИЯ

^ввввд^юидШтаа»*^^

12.1*1.2» Отравляющие и высокочюксичные "*^ вещества паралитического действия:

12.1.1*2.1. Пресинаптические блокаторы высвобождения ацетилхолина

Ботулотоксин

Ботулотоксин — белок, продуцируемый микроорганизмами С1о$1пй[-ит ЪоШПпит. Эти бактерии способны размножаться в белковой среде в анаэробных условиях, и продуцируемый ими экзотоксин порой является причиной массовых отравлений, при использовании в пищу испорчен-ных консервов, копченостей, грибов и т. д. (ботулизм). Впервые случай ботулизма был зарегистрирован в 1735 г. Первое описание вспышки мас-сового отравления, обусловленного потреблением контаминированной кровяной колбасы, было сделано в Германии в 1793 г. Название — боту-лизм, происходит от латинского слова Ъош1ш — колбаса (термин впервые использован для обозначения заболевания в XIX в.). В конце XIX в. Ван Эрменген связал развитие ботулизма с действием водорастворимого ток-сина, вырабатываемого анаэробной бактерией, названной тогда ВасШиз ЬоШНпт.

Очищенный препарат экзотоксина С1о$1гШит ЪошПпит — ботулоток-син изучался военными специалистами США в качестве возможного отравляющего вещества (шифр — ХК).

Физико-химические свойства. Токсичность

В настоящее время известны более 7 серологических типов токсина: А, В, С, Р, Е, Р и т. д., близких по структуре и токсической активности. Ботулотоксин представляет собой протеины с молекулярной массой 150 000 дальтон, состоящие из двух субъединиц (МВ 100 000 и 50 000), со-единенных дисульфидными связями. Токсин вьщелен в кристаллической форме. В водных растворах частично гидролизуется; устойчив к кипяче-нию в течение часа.

Вещество проникает в организм через желудочно-кишечный тракт с зараженной водой и пищей, а при применении его в виде аэрозоля — че-рез органы дыхания и раневые поверхности. Смертельная доза токсина для человека при алиментарном способе воздействия составляет около 50 нг/кг массы. При применении в форме аэрозоля среднесмертельная ток-содоза (ЬС15о) — 1- 10~5-5 • 10~5 г-мин/м3. Наибольшей токсичностью ботулотоксин обладает при попадании в организм через раневые поверх-ности (ЬО5о менее 1 нг/кг).

Токсикокинетика

В пищеварительном тракте ботулотоксин не разрушается протеолити-ческими ферментами и всасывается через слизистые оболочки желудка и кишечника. При ингаляции аэрозоля вещество проникает в дыхательные

пути и адсорбируется на поверхности слизистой оболочки бронхов, брон-хиол и альвеолоцитов, где также происходит его всасывание. Часть адсор-бированного токсина мерцательным эпителием дыхательных путей вы-носится в ротовую полость, откуда он поступает в желудочно-кишечный тракт. Поскольку молекулярная масса токсина велика, скорость резорб-ции мала. Механизмьт проникновения этого белкового токсина через не-поврежденные слизистые оболочки не выяснены.

Циркулирующий в крови токсин постепенно разрушается протеазами плазмы. Точное время нахождения молекулы токсина в крови не известно.

При исследовании радиоизотопным методом распределения токси-канта в организме установлено, что он избирательно захватывается нер-вными терминалиями холинергических волокон; часть введенного токси-на путем ретроградного аксонального тока транспортируется в тела нервных клеток. Об этом свидетельствует, в частности, высокое содержа-ние 1251 в телах мотонейронов спинного мозга экспериментальных жи-вотных после введения им яда, меченного этим изотопом.!

Проявления интоксикации

Скрытый период интоксикации составляет от нескольких часов до су-ток и более (чаще до 36 ч). Продолжительность периода зависит от пути поступления токсина в организм и подействовавшей дозы. Наименее продолжителен скрытый период при попадании вещества на раневые по-верхности. В клинической картине поражения выделяют общетоксиче-ский, гастроинтестинальный и паралитический синдромы. Первые симп-томы — это вегетативные реакции (тошнота, рвота, слюнотечение) и признаки общего недомогания (головная боль, головокружение). Через 1—2 сут постепенно развивается неврологическая симптоматика. Усили-вается слабость, появляется сухость во рту и сухость кожных покровов. Нарушается зрение (затруднена аккомодация, расширяются зрачки, вы-является их слабая реакция на свет). Основным проявлением интоксика-ции является постепенно развивающийся паралич поперечно-полосатой мускулатуры. Процесс начинается с глазодвигательной группы мышц (диплопия, нистагм). Ранним признаком отравления является птоз век. Позже присоединяется паралич мышц глотки, пищевода (нарушение гло-тания), гортани (осишюсть голоса, афония), мягкого неба (речь с носо-вым оттенком, при попытке глотания жидкость выливается через нос). Затем присоединяется парез (а позже и паралич) мимической мускулату-ры, жевательных мышц, мышц шеи, верхних конечностей и т. д. Мышеч-ная слабость нарастает в нисходящем направлении и порой первоначаль-но более выражена в проксимальных мышечных группах конечностей (важный диагностический признак). Токсический процесс постепенно нарастает. Иногда лишь на 10-е сут и в более поздние сроки может на-ступить смерть от паралича дыхательной мускулатуры и асфиксии (при тяжелых поражениях на 3— 5-й день заболевания). Расстройств чувствите-льности при поражении ботулотоксином не бывает. Сознание у постра-Давшего полностью сохранено весь период интоксикации. Нередко при-соединяются острые пневмонии, токсический миокардит, сепсис (при

асть I. ТОКСИКОЛОГИЯ

Ш'1

тневом процессе). Летальность при отравлении ботулотоксином состав-шет от 15 до 30%, а при несвоевременном оказании помощи может до-;тигать 90%. По данным литературы (И. В. Маркова и соавт., 1999), кар-цшальными признаками ботулизма являются:

«отсутствие лихорадки;

» полностью сохраненное сознание;

':<

* нормальная или замедленная частота пульса;

» отсутствие нарушений чувствительности;.,,.

* симметричность неврологических нарушений.

Механизм токсического действия

Ботулотоксин оказывает повреждающее действие на различные струк-гурно-анатомические образования периферической нервной системы: ^ервно-мышечный синапс, нервные окончания преганглионарных ней-юнов и парасимпатических постганглионарных нейронов. Токсины из-жрательно блокируют высвобождение ацетилхолина в этих структурах. Чаиболее уязвимыми являются нервно-мышечные синапсы.

В опытах т чИго и т У/УО, выполненных за рубежом (Пирс и соавт., 1997), установлено, что действие ботулотоксина приводит к угнетению сак спонтанного, так и вызванного возбуждением нервного волокна вы-эроса нейромедиатора в нервных окончаниях. Чувствительность постси-таптических рецепторов к ацетилхолину не изменяется. Блокада переда-ш сигнала не сопровождается изменением характеристик процессов жнтеза и хранения ацетилхолина. При исследованиях т уИго установле-^о, что после добавления в инкубационную среду токсина в концентра-лш 10~8 М спонтанная и вызванная активность концевой пластинки мо-гонейрона снижается на 90% в течение 60-90 мин. По расчетам, для элокады одного синапса достаточно 10 молекул яда. В экспериментах гакже установлено, что чем выше нервная активность, тем быстрее разви-зается блок проведения импульса в синапсах.

Полагают, что в основе эффекта лежит нарушение токсином механиз-«а взаимодействия синаптических везикул, в которых депонирован аце-гилхолин, с аксолеммой, — необходимый этап процесса Са2+-зависимого жзоцитоза медиатора в синаптическую щель. Электрофизиологические дсследования показывают, что в отличие от нормальной реакции нер-зно-мышечного синапса на повышение содержания кальция в инкубаци-энной среде (дозо-зависимый выброс нейромедиатора) увеличение кон-дентрации экстрацеллюлярного кальция с 2 до 16 мМ не приводит к /силению выброса ацетилхолина нервным окончанием, обработанным эотулотоксином. Только совместное введение в инкубат Са2+ (4 мМ и выше) и некоторых ионофоров (4-аминопиридин, гуанидин и др.) вре-менно усиливает выброс ацетилхолина из нервных окончаний.

Действие вещества продолжительно, до нескольких недель, и потому карактер взаимодействия токсина с пресинаптическими структурами-ми-шенями можно рассматривать как необратимое. Полагают, что восста-

^Т^^^Е^

новление нормальной иннервации мышц происходит в результате фор-мирования новых синаптических контактов.

Морфологические изменения в пораженных синапсах не выявляются методами световой и электронной микроскопии.

Молекулярный механизм действия токсина окончательно не выяснен. Доказанными являются следующие представления.

Клк указывалось ранее, периоду клинических проявлений предшест-вует скрытый период, во время которого происходит взаимодействие ток-сиканта с нервными окончаниями. Выделяют четыре периода действия токсина на синапс:

«связывание его с плазматической мембраной холинергических нервных окончаний;

* интернализация токсина путем эндоцитоза внутрь нервного окончания;

* высвобождение действующей части белковой молекулы токсина и проникновение ее в цитозоль пресинаптического окончания при участии рН-зависимой транслоказы;

» проявление действующей частью токсина свойств металл-зависи-

мых эндопротеаз и разрушение специфических белков, участвую-

щих в процессе выделения ацетилхолина из нервного окончания.

За процесс связывания с рецептором (акцептором) нервного оконча-

ния ответственна прежде всего тяжелая субъединица сложной молекулы

токсина. Аффинность окончаний различных холинергических нейронов

к молекулам ботулотоксина неодинакова. Наивысшим сродством облада-

ют окончания мотонейронов, иннервирующих произвольную мускулату-

ру. У различных серологических типов ботулотоксина сродство к акцеп-

торам неодинаково.

Интернализация связавшегося с рецепторами токсина осуществляется путем эндоцитоза. В результате токсин оказывается внутри нервного окон-чания заключенным в мембранные везикулы, называемые эндосомами.

После проникновения внутрь нервного волокна высокомолекулярная субъединица токсина образует пору в мембране эндосомы, которая дей-ствует как канал, через который легкая цепь проникает в цитозоль преси-наптического окончания.

Теперь, свободно передвигаясь в нервном окончании, легкая цепь токсина оказывает воздействие на субстратные белки.

Биохимические исследования показали, что нейротоксины обладают цинк-зависимой эндопептидазной активностью и энзиматически рас-Щепляют ряд белков нервных окончаний, важных ддя нормального вы-свобождения нейротрансмиттеров. Ботулотоксины А и Е расщепляют бе-лок 8ЫАР-25, ботулотоксин С — НРС-1 (синтаксин), токсины В и Р Расщепляют изоформу УАМР-1 (синаптобревин-1), токсин В — УАМР-2 (синаптобревин-2) и т. д. Протеолитическое расщепление этих специфи-ческих белков в нервных окончаниях приводит к угнетению нормального высвобождения ацетилхолина и в конечном счете к появлению основных признаков ботулизма.

зсть I. ТОКСИКОЛОГИЯ

Мероприятия медицинской защиты.,,

Специальные санитарно-гигиенические мероприятия:

* использование индивидуальных технических средств защиты (средства защиты органов дыхания) в зоне химического зараже-ния;

* участие медииинской службы в проведении химической развед-ки в районе расположения войск; проведение экспертизы воды и продовольствия на зараженность ОВТВ;

* запрет на использование воды и продовольствия из непроверен-ных источников;

* обучение личного состава правилам поведения на зараженной местности.

Специальные профилактические медицинские мероприятия:

» проведение санитарной обработки пораженных на передовых

этапах медицинской эвакуации. Специалъные лечебные мероприятия:

* своевременное выявление пораженных;

» применение средств патогенетической и симптоматической те-рапии состояний, угрожающих жизни, здоровью, дееспособно-сти, в ходе оказания первой (само- и взаимопомощь), доврачеб-ной и первой врачебной (элементы) помощи пострадавшим;

* подготовка и проведение эвакуации.

Медицинские средства защиты

Специфическими противоядиями ботулотоксина являются противо-)тулинические сыворотки (А, В, Е). При подозрении на поражение ток-1ном возможно профилактическое внутримышечное введение сыворо-ж по 1000—2000 МЕ каждого типа с последующим наблюдением за зстрадавшим в течение 10-12 дней. Решение о назначении сывороток >статочно сложно и требует участия квалифицированного специалиста, эскольку, с одной стороны, эти лекарственные средства не всегда ока-.шаются эффективными (иные серологические типы токсина, быстрое юбратимое взаимодействие яда с нервными окончаниями), а с другой — >статочно высока вероятность осложнений, связанных с их применени-1 (анафилаксия, сывороточная болезнь).

В эксперименте т У//ГО нервную передачу в синапсах, нарушенную бо-'лотоксином, временно нормализует 4-аминопиридин. Полагают, что:йствие вещества обусловлено его способностью облегчать транспорт жов кальция через мембрану нервных окончаний и преодолевать тем 1мым блок Са2+-зависимого экзоцитоза ацетилхолина. При введении;тальной дозы токсина экспериментальному животному последующее 1значение 4-аминопиридина отчасти восстанавливает двигательную ак-(вность животного на 1-2 ч. К сожалению, из-за высокой токсичности кратковременности эффекта 4-аминопиридин не может рассматривать-

^

ся как эффективное противоядие. Табельные средства медицинской за-щиты отсутствуют.

Дата добавления: 2014-12-27