أبرين

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

الأبرين هو سمٌّ سامٌّ للغاية يُسمى توكسالبومين، ويوجد في بذور نبات البازلاء الوردية (أو بازلاء الجيكيريتي)، واسمه العلمي Abrus precatorius . تبلغ الجرعة المميتة المتوسطة منه 0.7  ميكروغرام لكل كيلوغرام من وزن الجسم عند إعطائه للفئران عن طريق الحقن الوريدي (أي ما يقارب 3.86 ضعف سمية الريسين ، الذي تبلغ جرعته 2.7 ميكروغرام لكل كيلوغرام). [ 1 ] أما الجرعة السامة المتوسطة للإنسان فتتراوح بين 10 و1000  ميكروغرام لكل كيلوغرام عند تناوله عن طريق الفم، وتبلغ 3.3 ميكروغرام لكل كيلوغرام عند استنشاقه. [ 2 ]

الأبرين هو بروتين مثبط للريبوسومات ، مثل الريسين ، وهو سم موجود في بذور نبات الخروع ، [ 3 ] والبولشيلين ، وهو سم موجود في بذور نبات الأبروس بولشيلوس . [ 4 ] يُصنف الأبرين كـ" عامل مُختار " بموجب القانون الأمريكي .

حدوث

يُنتج نبات البازلاء الوردية سم الأبرين بشكل طبيعي وحصري، ويُشكّل ما يقارب 0.08% من بذوره ذات الألوان الزاهية. ويُثبّط غلاف البذرة إطلاق هذا السم؛ لذا، إذا تضرر غلاف البذرة أو تَلِف (على سبيل المثال، بسبب المضغ)، فقد يُطلق السم.

نبات البازلاء الوردية هو النبات المصدر للأبرين

الخصائص الفيزيائية

الأبرين هو ليكتين قابل للذوبان في الماء [ 5 ] . يكون الأبرين في صورته المسحوقة أبيض مصفر. وهو مادة مستقرة. [ 5 ] [ 6 ] يمكنه تحمل التسخين لمدة 30 دقيقة عند 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) ، ولكنه يفقد معظم سميته بعد 30 دقيقة عند 80 درجة مئوية (176 درجة فهرنهايت) . [ 7 ] على الرغم من أنه قابل للاشتعال ، إلا أنه لا يتبلمر بسهولة وليس متطايرًا بشكل خاص . [ 6 ]    

الكيمياء الحيوية

يتكون الأبرين كيميائياً من مزيج من أربعة نظائر سموم، وهي: أبرين-أ ( P11140 )، وأبرين-ب ( Q06077 )، وأبرين-ج ( P28590 )، وأبرين-د ( Q06076 ). وفي بعض الأحيان، يُضاف إليه الهيماغلوتينين المتماثل منخفض السمية [ 8 ] الخاص بـ Abrus precatorius ( Q9M6E9 ؛ AAG ) كبروتين خامس تحت الاسم الجماعي "أبرين".

مقارنة بين البنيتين المتشابهتين للأبرين-أ (باللون الأحمر) والريسين (باللون الأزرق)

يُعدّ أبرين-أ أقوى السموم الأربعة، ويُشفّر بواسطة جين خالٍ من الإنترونات ، ويتكوّن من وحدتين فرعيتين أو سلسلتين، A وB. يتكوّن المنتج الأساسي لتخليق البروتين، وهو ما يُعرف باسم بريبروأبرين، من تسلسل ببتيد إشارة ، وتسلسلات الأحماض الأمينية للوحدتين الفرعيتين A وB، ورابط. يحتوي جزيء أبرين-أ على 528 حمضًا أمينيًا، وتبلغ كتلته حوالي 65 كيلو دالتون. يتكوّن أبرين-أ بعد انقسام تسلسل ببتيد الإشارة وتعديلات ما بعد الترجمة ، مثل الغلكزة وتكوين جسور ثنائية الكبريتيد في الشبكة الإندوبلازمية . أما الأبرينات الثلاثة الأخرى، بالإضافة إلى الأغلوتينين، فلها بنية مشابهة.

من حيث التركيب، يرتبط بروتين abrin-a بالليكتين، ricin ، الذي يتم إنتاجه في بذور نبات Ricinus communis .

يستخدم

لا يُعرف استخدام الأبرين كسلاح بيولوجي. [ 5 ] ومع ذلك، ونظرًا لسميته العالية وإمكانية تحويله إلى رذاذ ، فإن استخدامه كسلاح بيولوجي ممكن من حيث المبدأ. [ 9 ] على الرغم من ذلك، فإن نبات البازلاء الوردية لا ينتج سوى كميات ضئيلة من الأبرين، مما يقلل من المخاطر.

يُعدّ نبات البازلاء الوردية شائعًا في المناطق الاستوائية، ويُستخدم أحيانًا كعلاج عشبي لبعض الحالات. [ 10 ] وبينما يحمي الغلاف الخارجي للبذرة محتوياتها من معدة معظم الثدييات، تُثقب أغلفة البذور أحيانًا لصنع الحلي الخرزية. وقد يؤدي ذلك إلى التسمم في حال ابتلاع البذرة، أو في حال ارتداء هذه الحلي على جلد متضرر. [ 6 ]

وقد ثبت أن الأبرين يعمل كعامل مساعد مناعي في علاج السرطان لدى الفئران. [ 11 ]

علم السموم

تشمل أعراض التسمم بالأبرين الإسهال والقيء والمغص وتسارع ضربات القلب والرعشة . وعادةً ما تحدث الوفاة بعد بضعة أيام نتيجة الفشل الكلوي أو فشل القلب أو شلل الجهاز التنفسي .

سمية

على الرغم من عدم وجود إجماع حول مستوى الجرعة المميتة للإنسان بعد تناوله عن طريق الفم، يُفترض أن تناول 0.1 إلى 1 ميكروغرام لكل كيلوغرام من وزن الجسم، أو استهلاك بذرة واحدة من نبات البازلاء الوردية، قد يكون قاتلاً، إلا أن هذه المعلومات غير موثقة بشكل كافٍ. [ 9 ] ووفقًا لتقديرات أخرى، تتراوح قيمة الجرعة المميتة الوسطية (LD50) للأبرين بين 10 و1000 ميكروغرام/كيلوغرام، وهي مماثلة لتلك الخاصة بالريسين. [ 12 ] تختلف شدة آثار التسمم بالأبرين باختلاف طريقة التعرض للمادة (سواءً عن طريق الاستنشاق أو الابتلاع أو الحقن). [ 5 ] [ 6 ] قد يُسبب التعرض للأبرين على الجلد رد فعل تحسسي ، يظهر على شكل بثور واحمرار وتهيج وألم ، [ 6 ] ومع ذلك ، لا يوجد دليل على سمية المادة بعد ملامستها للجلد.

يُعدّ الأبرين أكثر سمية بشكل ملحوظ عند إعطائه عن طريق الوريد. تتراوح قيم الجرعة المميتة الوسطية (LD50 ) بين 0.03 و0.06 ميكروغرام/كيلوغرام في الأرانب، وبين 1.25 و1.3 ميكروغرام/كيلوغرام في الكلاب، وذلك تبعًا لنوع الحيوان. [ 13 ] في الدراسات السريرية التي أُجريت على مرضى السرطان، تم تحمل جرعات تصل إلى 0.3 ميكروغرام/كيلوغرام من سم الأبرين المناعي عن طريق الوريد دون ظهور أعراض تسمم خطيرة.

تزداد سمية الأبرين عند استنشاقه. في الجرذان، تبلغ الجرعة المميتة الوسطية (LD50) لهذا المسار من الإعطاء 3.3 ميكروغرام/كيلوغرام. [ 14 ]

الديناميكا السمية

يشبه الأبرين الريسين في كونه بروتينًا مُثبِّطًا للريبوسوم من النوع الثاني (RIP-II) وله آلية عمل مماثلة، إلا أن تأثير الأبرين أقوى من تأثير الريسين. [ 15 ] يعود التأثير السام للأبرين إلى عملية متعددة المراحل داخل الخلايا. يرتبط الأبرين بخلايا الجسم ويخترقها، مُثبِّطًا تخليق البروتين الخلوي بعد انتقاله إلى الشبكة الإندوبلازمية. من خلال ربط سلسلته B غير النوعية، التي تعمل كجزيء مُرتبط، بسلسلة الكربوهيدرات لبروتين سكري على سطح الخلية، يثبت جزيء الأبرين نفسه بالخلية ثم يُبتلع. مع ذلك، يؤدي كل من الارتباط النوعي وغير النوعي إلى امتصاص الأبرين عبر البلعمة الخلوية ، بالإضافة إلى تنشيط السلسلة A، الناتج عن انقسام السلسلة B. يدخل الجزء النشط من سلسلة الأبرين (A)، وهو المؤثر الرئيسي، إلى الأجزاء الداخلية للخلية، حيث يقوم بفصل قاعدة الأدينين (A4324) من الحمض النووي الريبوزي 28S للوحدة الريبوزومية الكبيرة الموجودة على الشبكة الإندوبلازمية أو بالقرب منها، مما يثبط عملية تخليق البروتين الخلوي الطبيعية. وبدون هذه البروتينات، لا تستطيع الخلايا البقاء على قيد الحياة. وهذا ضار بجسم الإنسان وقد يكون مميتًا حتى مع التعرض لجرعات صغيرة. بالإضافة إلى ذلك، قد يرتبط الأبرين أيضًا بالخلايا التي تحمل مستقبل المانوز على سطحها؛ ونظرًا لوجود هذا المستقبل بكثافة عالية على خلايا الجهاز الشبكي النسيجي ، فإن هذا الجهاز تحديدًا يتأثر بسمية الأبرين. [ 9 ]

الحركية السمية

المعلومات المتعلقة بالحركية السمية للأبرين محدودة ومثيرة للجدل. ونظرًا لخصائصه الكيميائية الحيوية وتشابهه مع الريسين، يُعتقد أن الأبرين يتحلل جزئيًا على الأقل في الجهاز الهضمي . [ 16 ] كما أن حجم الجزيء يحد من امتصاصه عبر الجهاز الهضمي. ومع ذلك، فإن حالات الوفاة العديدة الناجمة عن تناول بذور البازلاء الوردية تؤكد أن كمية كافية من السم يمكن امتصاصها في الدورة الدموية عبر الجهاز الهضمي لتسبب الوفاة. [ 9 ]

أظهرت الدراسات التي أُجريت على الفئران تراكم مادة الأبرين بعد الحقن في الكبد والكليتين والطحال وخلايا الدم والرئتين والقلب . ويتم إخراج الجزيء عن طريق الكليتين بعد خضوعه للتحلل البروتيني. [ 17 ]

علامات وأعراض التعرض لمادة الأبرين

تعتمد الأعراض الرئيسية للتسمم بالأبرين على طريقة التعرض والجرعة المُتناولة، مع العلم أن العديد من الأعضاء قد تتأثر في الحالات الشديدة. وبشكل عام، قد تظهر الأعراض في أي وقت يتراوح بين عدة ساعات وعدة أيام بعد التعرض. قد تظهر الأعراض الأولية للتسمم بالأبرين عن طريق الاستنشاق في غضون 8 ساعات من التعرض، ولكن المدة الأكثر شيوعًا هي 18-24 ساعة؛ وقد تكون قاتلة في غضون 36-72 ساعة. أما بعد ابتلاع الأبرين، فعادةً ما تظهر الأعراض الأولية بسرعة، ولكن قد يستغرق ظهورها ما يصل إلى خمسة أيام. [ 6 ]

تنتج العلامات والأعراض اللاحقة للتعرض عن التأثيرات السامة للأبرين، مما يؤدي إلى قتل الخلايا في الكلى والكبد والغدد الكظرية والجهاز العصبي المركزي. [ 6 ]

استنشاق

في غضون ساعات قليلة من استنشاق الأبرين، تشمل الأعراض الشائعة الحمى، والسعال، وتهيج المسالك الهوائية، وضيق الصدر ، والوذمة الرئوية (تراكم السوائل الزائدة في الرئتين)، والغثيان . وهذا يُصعّب التنفس ( ضيق التنفس )، وقد يتحول لون الجلد إلى الأزرق أو الأسود في حالة تُسمى الزرقة ، وهي أحد أعراض نقص الأكسجة . يمكن تشخيص تراكم السوائل في الرئتين عن طريق الأشعة السينية أو بالاستماع إلى الصدر باستخدام سماعة الطبيب . مع تفاقم آثار الأبرين، قد يُصاب الشخص بالتعرق الغزير ، وقد تتراكم السوائل بشكل أكبر. قد ينخفض ​​ضغط الدم لديه بشكل حاد، مما يمنع وصول الأكسجين إلى الدماغ والأعضاء الحيوية الأخرى في حالة تُسمى الصدمة ، وقد يحدث فشل تنفسي ، والذي قد يكون مميتًا في غضون 36 إلى 72 ساعة. إذا لم يكن التعرض للأبرين عن طريق الاستنشاق مميتًا، فقد تُصبح المسالك الهوائية حساسة أو مُتهيجة. [ 6 ]

الابتلاع

قد يؤدي ابتلاع أي كمية من مادة الأبرين إلى تفاقم الأعراض تدريجيًا. تشمل الأعراض المبكرة الغثيان والقيء وألمًا في الفم والحلق والمريء والإسهال وعسر البلع وتشنجات وآلام في البطن . مع تفاقم الأعراض، يبدأ النزيف والالتهاب في الجهاز الهضمي. قد يتقيأ المصاب دمًا ( قيء دموي ) ، ويظهر الدم في برازه، مما يُنتج برازًا أسود قطرانيًا يُسمى البراز الأسود (ميلينا )، بالإضافة إلى المزيد من النزيف الداخلي. يؤدي فقدان حجم الدم والماء نتيجة الغثيان والقيء والإسهال والنزيف إلى انخفاض ضغط الدم وبدء تلف الأعضاء، والذي يظهر على شكل نعاس ، وبيلة ​​دموية (وجود دم في البول)، وذهول ، وتشنجات ، وعطش شديد، وقلة البول . في النهاية، يؤدي ذلك إلى فشل العديد من أجهزة الجسم ، وصدمة نقص حجم الدم ، وانهيار الأوعية الدموية ، والوفاة. [ 6 ]

امتصاص

يمكن امتصاص الأبرين عبر الجلد المتشقق أو عبر الجلد عند إذابته في مذيبات معينة. كما يمكن حقنه على شكل حبيبات صغيرة وامتصاصه عن طريق ملامسته للعينين. قد يُسبب الأبرين، سواءً كان مسحوقًا أو رذاذًا، احمرارًا وألمًا في العينين (مثل التهاب الملتحمة ) عند تناوله بجرعات صغيرة. كما قد تُسبب الجرعات الصغيرة الممتصة عبر العينين إفراز الدموع . أما الجرعات العالية فقد تُسبب تلفًا في الأنسجة، ونزيفًا حادًا في مؤخرة العين ( نزيف الشبكية )، وضعفًا في البصر أو العمى . ويمكن امتصاص جرعة كبيرة كافية في مجرى الدم، مما يؤدي إلى تسمم جهازي. [ 6 ]

علاج

لعدم وجود ترياق للأبرين، فإن أهم عامل هو تجنب التعرض له من الأساس. وإذا تعذر تجنبه، فإن أهم عامل هو إزالة الأبرين من الجسم بأسرع وقت ممكن. يمكن الوقاية من التعرض للأبرين بكميات كبيرة بارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة . يُعالج التسمم بالأبرين برعاية داعمة للحد من آثاره، وتختلف هذه الرعاية باختلاف طريقة التعرض والمدة الزمنية منذ التعرض. في حالة الابتلاع الحديث، يُعد إعطاء الفحم المنشط وغسل المعدة خيارين متاحين. استخدام مُقيئ (عامل مُقيئ) ليس علاجًا فعالًا. في حالات التعرض للعين، يساعد غسل العين بمحلول ملحي على إزالة الأبرين. كما تُعد المعالجة بالأكسجين ، وإدارة مجرى الهواء ، والتهوية المساعدة ، والمراقبة ، وإعطاء السوائل الوريدية ، وتعويض الشوارد من المكونات المهمة للعلاج. [ 6 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ جيل ، د.م. (1982). "السموم البكتيرية: جدول بالكميات المميتة" . مراجعات علم الأحياء الدقيقة . 46 (1): 86-94 . doi : 10.1128/MMBR.46.1.86-94.1982 . PMC 373212. PMID 6806598 .  
  2. ↑ رودولف سي جونسون وآخرون (مارس 2009). "قياس كمية إل-أبرين في بول الإنسان والفئران: مؤشر حيوي لسم الأبرين" . مجلة علم السموم التحليلي . 33 (2): 77-84 . doi : 10.1093/jat/33.2.77 . PMID 19239732 .  
  3. ↑ ديكرز كيه جيه، برادبيري إس إم، رايس بي ، غريفيثس جي دي، فيل جيه إيه (2003). "التسمم بالأبرين". مراجعات علم السموم . 22 (3): 137-142 . doi : 10.2165/00139709-200322030-00002 . PMID 15181663. S2CID 20411255 .  
  4. ↑ سادرايان م، غيمارايس ج ف، أراوجو أ ب، وورثيليك د ك، ليكور ل ج، بينكوس ش هـ (2017). "السمية الخلوية الانتقائية لسم مناعي جديد قائم على سلسلة بولشيلين أ للخلايا التي تعبر عن غلاف فيروس نقص المناعة البشرية" . التقارير العلمية . 7 (1) 7579. Bibcode : 2017NatSR...7.7579S . doi : 10.1038/s41598-017-08037-3 . PMC 5548917. PMID 28790381 .  
  5. 1 2 3 4 "حقائق عن أبرين" . CDC.gov . مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28-09-2006.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 "قاعدة بيانات السلامة والصحة للاستجابة للطوارئ: السموم البيولوجية: ABRIN – NIOSH" . cdc.gov . مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها . تم الاطلاع بتاريخ 30 ديسمبر 2015 .
  7. ↑ "أبرين: سم بيولوجي | المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية | مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها" . www.cdc.gov . 2023-05-26.
  8. ↑ ليو سي إل، تساي سي سي، لين إس سي، وانغ إل آي، هسو سي آي، هوانغ إم جيه، لين جيه واي (21 يناير 2000). "تحليل البنية الأولية ووظيفة سلسلة أغلوتينين A من فطر Abrus precatorius باستخدام الطفرات الموجهة للموقع. يؤدي البرولين (199) من الحلزون ألفا H الأمفيباتي إلى إضعاف النشاط المثبط لتخليق البروتين" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 275 (3): 1897-1901 . doi : 10.1074/jbc.275.3.1897 . PMID 10636890 . 
  9. 1 2 3 4 ديكرز كيه جيه، برادبيري إس إم، رايس بي، غريفيثس جي دي، فيل جيه إيه (2003). " التسمم بالأبرين". مراجعات علم السموم . 22 (3): 137-142 . doi : 10.2165/00139709-200322030-00002 . PMID 15181663. S2CID 20411255 .  
  10. ↑ "الأعشاب الهندية - بازلاء المسبحة" . iloveindia.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-09-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-08-2014 .
  11. ↑ شيونيا هـ، أراي هـ، كوياناغي ن، أوتاكي س، كوباياشي هـ، كوداما ت، كاتو هـ، تونغ ت.س، لين ج.ي (1982). "تحفيز المناعة المضادة للأورام بواسطة الخلايا السرطانية المعالجة بالأبرين". أبحاث السرطان . 42 (7): 2872-76 . PMID 7083176 . 
  12. ↑ جونسون آر سي، تشو واي، جاين آر، ليمير إس دبليو، فوكس إس، سابورين بي، بار جيه آر (2009). "تحديد كمية إل-أبرين في بول الإنسان والفئران: مؤشر حيوي لسم الأبرين" . مجلة علم السموم التحليلي . 33 (2): 77-84 . doi : 10.1093/jat/33.2.77 . PMID 19239732 . 
  13. ↑ فودستاد، أو.، يوهانسن، ج. ف.، شيرفن، ل.، بيل، أ. (1979). "سمية الأبرين والريسين في الفئران والكلاب". مجلة علم السموم والصحة البيئية . 5 (6): 1073-1084 . Bibcode : 1979JTEHA...5.1073F . doi : 10.1080/15287397909529815 . PMID 529341 . 
  14. ↑ غريفيثز جي دي، رايس بي، ألينبي إيه سي، وآخرون (1995). "علم السموم الاستنشاقية وعلم الأنسجة المرضية لسموم الريسين والأبرين". علم السموم الاستنشاقية . 7 (2): 269-288 . Bibcode : 1995InhTx...7..269G . doi : 10.3109/08958379509029098 . 
  15. ↑ غريفيثز، جي دي، ليندسي، سي دي، أبشال، دي جي (1994). "دراسة سمية العديد من السموم البروتينية ذات الأصل النباتي باستخدام خلايا بطانة الأوعية الدموية الرئوية البقرية". علم السموم . 90 ( 1-2 ): 11-27 . Bibcode : 1994Toxgy..90...11G . doi : 10.1016/0300-483X(94)90201-1 . PMID 8023336 . 
  16. ↑ لين جي واي، كاو سي إل، تونغ تي سي (1970). "دراسة حول تأثير الهضم التربسيني على سمية الأبرين". مجلة الجمعية الطبية التايوانية . 69 (2): 61-63 . PMID 5270832 . 
  17. ↑ فودستاد، أ.، أولسنيس، س.، بيل، أ. (1976). "سمية وتوزيع وإزالة الليكتينات المثبطة للسرطان أبرين وريسين بعد الحقن الوريدي في الفئران" . المجلة البريطانية للسرطان . 34 (4): 418-425 . doi : 10.1038/bjc.1976.187 . PMC 2025264. PMID 974006 .