البنجاروتوكسين
سموم البنجاروتوكسينات هي سموم موجودة في سم الثعابين والكرايت. يمكن أن تؤدي لدغات هذه الحيوانات إلى أعراض شديدة بما في ذلك النزيف أو النزف والشلل وتلف الأنسجة الذي يمكن أن يؤدي إلى البتر . التأثيرات الشللية للسم خطيرة بشكل خاص لأنها يمكن أن تعيق التنفس. [1] هذه الأعراض هي نتيجة لوجود البنجاروتوكسين في السم. في الواقع، يحتوي السم على العديد من سموم البنجاروتوكسين المميزة، كل منها يختلف في المستقبلات التي تعمل عليها ومدى قوتها.
تاريخ
سموم البنجاروتوكسين هي مجموعة من البروتينات العصبية السامة وثيقة الصلة من عائلة السموم ثلاثية الأصابع الموجودة في سم الأفعى الكرايت بما في ذلك Bungarus multicinctus (الأفعى الكرايت متعددة الأشرطة). [2] تعمل هذه السموم على تغيير انتقال الإشارات العصبية لإنتاج تأثيرات شللية قوية على العضلات الهيكلية. [3] بدأ تشوان تشيونج تشانج وتشن يوان لي من جامعة تايوان الوطنية في دراسة سم الأفعى الكرايت متعددة الأشرطة في الخمسينيات من القرن الماضي؛ [4] ومع ذلك، لم يتم فصل مكوناته وعزلها حتى عام 1963. [5] اكتشفوا أن هذا السم يتكون من مزيج من السموم الفردية التي تعمل في مواقع ومستقبلات مختلفة لتعديل انتقال الإشارات العصبية. [6] من خلال التحليل الكهربائي، وجد أن السم يتكون من خمسة سموم مميزة، لا يزال أحدها بلا اسم. [3]
السموم الأربعة المميزة هي:
- ألفا-بنجاروتوكسين
- β-Bungarotoxin (ليس سمًا بثلاثة أصابع)
- γ-بنجاروتوكسين ( Q9YGJ0 )
- ك-بنجاروتوكسين
لدغات الثعبان
كان البحث المتعلق بالبنجاروتوكسين مهمًا في تحسين فهمنا لانتقال الإشارات العصبية . بالإضافة إلى ذلك، تسبب لدغات الثعابين والكرايت والتسمم مرضًا كبيرًا ؛ إن فهم الآلية التي تعمل بها البنجاروتوكسينات يمكن أن يحسن خيارات العلاج في مثل هذه المواقف. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية ، يتعرض ما يقرب من 5.4 مليون شخص للدغات الثعابين كل عام ويصاب 2.7 مليون شخص بالتسمم. [7] تحدث غالبية هذه الحالات في إفريقيا وآسيا وأمريكا اللاتينية ويمكن أن تكون النتائج منهكة إذا لم يتم علاجها على الفور. تشمل أعراض التسمم ضيق التنفس والضعف أو الشلل وصعوبة البلع وتلف الجلد في موقع اللدغة. [ 7] يمكن أن تكون الأعراض أسوأ أو تتطور بشكل أسرع عند الأطفال، وفي الحالات الشديدة يمكن أن تؤدي إلى بتر الأطراف أو الشلل لفترات طويلة أو العجز الدائم أو الوفاة. [7] في حين يشمل العلاج إعطاء مضادات الكولين ومضادات السموم ، فإن مضادات السموم مكلفة وغير متوفرة بسهولة، خاصة للسكان الذين يحتاجون إليها أكثر من غيرهم. [7] عندما يتم علاج المرضى بمضادات الكولين ومضادات السموم، غالبًا ما يكون هناك تأخير في التعافي من الشلل. وقد عُزِي ذلك إلى مكون β-BTX في السم والذي يشكل 20% من السم وهو أقوى السموم. [8]
آلية السم
تعمل سموم البنجاروتوكسين عن طريق تعديل انتقال الأستيل كولين العصبي في كل من العضلات والخلايا العصبية. يمنع ألفا-بنجاروتوكسين بشكل لا رجعة فيه ارتباط الأستيل كولين (ACh) بمستقبلات الأستيل كولين النيكوتينية ما بعد المشبكية (nAchR) على كل من العضلات والخلايا العصبية. بالإضافة إلى وجوده في سم الكرايت، فإنه يوجد أيضًا في سموم الأفاعي البحرية وثعابين البحر . [ 9] وبالمثل، يعمل بيتا-بنجاروتوكسين على منع مستقبلات الأستيل كولين النيكوتينية ما بعد المشبكية، لكن تأثيره يقع في المقام الأول على المستقبلات العصبية وليس مستقبلات النيكوتين العضلية. وعلى العكس من ذلك، تعمل بيتا- وجاما-بنجاروتوكسين قبل المشبكية للتسبب في إطلاق مفرط للأستيل كولين ونضوب لاحق، مما يؤدي إلى الشلل. [9]
بناء
عائلة بروتينات الأصابع الثلاثة هي عائلة من البروتينات التي تشترك في بنية ثلاثية الأبعاد مماثلة. توجد في مجموعة واسعة من الكائنات الحية بما في ذلك الثعابين. في الثعابين والكرات، تتكون السموم السامة إلى حد كبير من تلك التي لها بنية ثلاثية الأصابع. [10] تمت دراسة بنية α-BTX بشكل أكبر؛ تتكون بنيتها ثلاثية الأصابع من قلب كروي كاره للماء تمتد منه 3 حلقات من صفائح بيتا مطوية بالإضافة إلى الطرف الطرفي C. [9] داخل عائلة السموم العصبية α ثلاثية الأصابع ، يتم تصنيف بنية البروتين بشكل أكبر على أنها سموم عصبية قصيرة السلسلة وطويلة السلسلة وطويلة السلسلة غير النمطية وغير تقليدية. يصف هذا التصنيف الفرعي جوانب هيكلية إضافية للسم بالإضافة إلى المستقبلات التي تعمل عليها. على سبيل المثال، α-BTX هو سم طويل السلسلة مما يعني أنه يتكون من 66-70 حمضًا أمينيًا ويمتلك بنية ثلاثية الأصابع. تعمل السموم ذات السلسلة الطويلة على مستقبلات الأستيل كولين في كل من العضلات والخلايا العصبية بينما تعمل السموم العصبية ذات السلسلة القصيرة على مستقبلات الأستيل كولين في العضلات فقط. [9] في حين تعمل جميع السموم العصبية ذات السلسلة القصيرة من عائلة الأصابع الثلاثة على مستقبلات الأستيل كولين في العضلات، فإن هذه الاختلافات في البنية تحدد انتقائية السم لمستقبلاته بالإضافة إلى التقارب والتفكك . [ 10]
مراجع
- ^ كولمان، فلورينتا أورا؛ شيت دي غروت، ويليام؛ أرتيم، ديبرا إيلين (2009-01-01)، يانكوفيتش، جوزيف؛ ألبانيز، ألبرتو؛ أتاسي، محمد زهير؛ Dolly، J. Oliver (eds.)، “35 – Bungarotoxins”، توكسين البوتولينوم ، فيلادلفيا: WB Saunders، pp. 425–445، ISBN 978-1-4160-4928-9تم الاسترجاع بتاريخ 2021-12-25
- ^ سموم البنجاروتوكسين في المكتبة الوطنية الأمريكية للطب، العناوين الطبية (MeSH)
- ^ أب كولمان، فلورينتا أورا؛ شيت دي غروت، ويليام؛ أرتيم، ديبرا إيلين (2009-01-01)، يانكوفيتش، جوزيف؛ ألبانيز، ألبرتو؛ أتاسي، محمد زهير؛ Dolly، J. Oliver (eds.)، “35 – Bungarotoxins”، توكسين البوتولينوم ، فيلادلفيا: WB Saunders، pp. 425–445، ISBN 978-1-4160-4928-9تم الاسترجاع بتاريخ 2021-12-25
- ^ تشانج سي (1999). "نظرة إلى الوراء على اكتشاف ألفا بونجاروتوكسين". مجلة العلوم الطبية الحيوية . 6 (6): 368-75. doi :10.1159/000025412. PMID 10545772. S2CID 84443027.
- ^ Chu N (2005). "مساهمة سم الثعبان في علاج الوهن العضلي الشديد: اكتشاف سم ألفا بونجاروتوكسين في تايوان" (PDF) . مجلة تاريخ علوم الأعصاب . 14 (2): 138-148. doi :10.1080/096470490881770. PMID 16019658. S2CID 20028814.
- ^ Nirthanan, Selvanayagam (2020-11-01). "السموم العصبية ألفا ذات الأصابع الثلاثة للثعبان ومستقبلات الأستيل كولين النيكوتينية: الجزيئات والآليات والدواء". علم الأدوية البيوكيميائي . علم الأدوية والإمكانات العلاجية لببتيدات السم. 181 : 114168. doi :10.1016/j.bcp.2020.114168. ISSN 0006-2952. PMID 32710970. S2CID 220773156.
- ^ abcd "تسمم لدغات الثعابين". www.who.int . تم الاسترجاع في 2021-12-25 .
- ^ كولمان، فلورينتا أورا؛ شيت دي غروت، ويليام؛ أرتيم، ديبرا إيلين (2009-01-01)، يانكوفيتش، جوزيف؛ ألبانيز، ألبرتو؛ أتاسي، محمد زهير؛ Dolly، J. Oliver (eds.)، “35 – Bungarotoxins”، توكسين البوتولينوم ، فيلادلفيا: WB Saunders، pp. 425–445، ISBN 978-1-4160-4928-9تم الاسترجاع بتاريخ 2021-12-25
- ^ اي بي سي دي كولمان، فلورينتا أورا؛ شيت دي غروت، ويليام؛ أرتيم، ديبرا إيلين (2009-01-01)، يانكوفيتش، جوزيف؛ ألبانيز، ألبرتو؛ أتاسي، محمد زهير؛ Dolly، J. Oliver (eds.)، “35 – Bungarotoxins”، توكسين البوتولينوم ، فيلادلفيا: WB Saunders، pp. 425–445، ISBN 978-1-4160-4928-9تم الاسترجاع بتاريخ 2021-12-25
- ^ ab Nirthanan, Selvanayagam (2020-11-01). "السموم العصبية ألفا ذات الأصابع الثلاثة للثعبان ومستقبلات الأستيل كولين النيكوتينية: الجزيئات والآليات والدواء". علم الأدوية البيوكيميائي . علم الأدوية والإمكانات العلاجية لببتيدات السم. 181 : 114168. doi :10.1016/j.bcp.2020.114168. ISSN 0006-2952. PMID 32710970. S2CID 220773156.
