Tricotecen

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Structura chimică a trichotecenelor

Tricotecenele sunt un grup de micotoxine sesquiterpene , produse de mai multe genuri de ciuperci , inclusiv Fusarium , Cephalosporium , Myrothecium , Trichoderma , Trichothecium , Verticimonosporium și Stachybotrys .

Tricotecenele sunt sesquiterpene cu o greutate moleculară cuprinsă între 250 și 550 daltoni; Ele sunt numite după scheletul lor tetraciclic, 12,13-epoxi-9-enă. [1] Pot avea grupări hidroxil sau acetil în anumite poziții în nucleul moleculei și lanțurile laterale ale diferitelor structuri. Acestea sunt împărțite în patru grupe, A, B, C și D pe baza structurii lor și a speciilor producătoare.

Peste 200 de toxine aparțin acestui grup, dintre care 50 sunt produse de ciuperci din genul Fusarium.

Tricotecenele importante din punct de vedere toxicologic sunt deoxinivalenolul (DON), diacetoxiscirpenolul (DAS), nivalenolul și toxina T-2 (T-2), foarte asemănătoare din punct de vedere chimic, întrucât toate au un nucleu sesquiterpenic, cu un inel tetraciclic 12,13-epoxi-trichotec-9-enă. Tricotecenele din grupele A și B sunt produse de specii din genul Fusarium, de exemplu F. graminearum, F. sporotrichioides, F. poae și F. equiseti și sunt contaminanți naturali ai cerealelor. Tricotecenele din grupa D sunt produse în general din matrițe din interiorul clădirilor, de exemplu Stachybotrys chartarum. Tipul C este cel mai puțin frecvent. [2] [3] Toți sunt inhibitori puternici ai sintezei proteinelor [4] și pot fi folosiți ca arme biologice.

Clase de trichotecene

Tricotecenele sunt sesquiterpene caracterizate chimic printr-o ordine de legătură între carbonii 9 și 10 și o grupare epoxidică între carbonii 12 și 13, care conferă moleculei o mare stabilitate împotriva nucleofililor. Ei își mențin activitatea în condiții de mediu foarte diferite, inclusiv temperaturi de până la 120 ° C. Au diferențe în grupul lor funcțional, ceea ce le permite să fie împărțite în patru clase:

  • Clasa A: Această clasă este caracterizată de o grupare funcțională care nu este acetonă la carbonul 8. Această clasă este cea mai numeroasă și membrii săi includ toxinele T-2 și HT-2 și diacetoxiscirpenol (DAS). Aceste toxine sunt adesea produse de ciuperci din speciile F. tricinactun, F. sporotrichioides, F. poe și F. equiseti , prezente în cereale , graminea și solurile din zonele temperate și temperate-reci. [1] [3]
  • Clasa B: caracterizată printr-o grupare carbonil la carbonul 8, această clasă include trichotecenes 4-deoxivalenol (DON) și nivalenol, ambele produse de F. graminearum și F. culmorum, primul cu distribuție mondială și cel din urmă mai frecvent în zonele temperate. La fel ca ciupercile producătoare de toxine din clasa A, acestea se găsesc în principal pe cereale și ierburi. [1] [3]
  • Clasa C: Această clasă are o a doua grupă epoxidică cu atomi de carbon 7 și 8 sau 9 și 10. Sunt produse de câteva specii. [3]
  • Clasa D: conțin un inel macrociclic între carbonii 4 și 15 cu esteri . Dintre acestea, ar trebui evidențiată satratoxina, produsă de genul Stachybotrys . Mirothecium produce, de asemenea, trichotecenele aparținând acestei clase. [3]

Biosinteza

Biosinteza trichotecenelor este condiționată atât de circumstanțele genetice, cât și de cele de mediu. Au fost studiate mai multe gene la speciile producătoare implicate în biosinteza acestor compuși. Glucoza era necesară și prezența aminoacidului leucină stimulează producția de trichotecene.

Dintre condițiile de mediu, a fost studiată influența activității apei (aw), a cărei valoare optimă este mai mare de 0,92; producția scade rapid pentru valori aw sub 0,75. În ceea ce privește temperatura , trichotecenele apar între 1,5 și 28 ° C; scăderile bruște de temperatură stimulează producția. [5]

Toxicitate

Acest grup de micotoxine înrudite structural are un impact puternic asupra sănătății animale și umane. Tricotecenele sunt inhibitori puternici ai sintezei proteinelor . Acțiunea inhibitorie este exprimată printr-o interacțiune cu componentele ribozomilor . Sinteza proteinelor este o funcție esențială în toate țesuturile , prin urmare țesuturile în care celulele se divid activ și se dezvoltă rapid sunt foarte sensibile la aceste toxine.

Țesuturile în care celulele se divid sau cresc sau cu activitate metabolică semnificativă sunt deosebit de sensibile la această toxină. Acestea includ epiteliul sistemului digestiv, măduva osoasă , ganglionii limfatici , splina și ficatul [6] . Animalele nou-născute sunt mai sensibile decât adulții. [3]

Doza letală mediană sau LD50 variază foarte mult între diferitele trichotecene; la șoareci este de 0,5 mg / kg pentru verrucarină, 5,2 mg / kg pentru toxina T-2, 9,0 mg / kg pentru diacetilnivalenol, 23,0 mg / kg pentru DAS și 70,0 mg / kg pentru DON. Crotocina, cu un LD50 de 810,0 mg / kg, este unul dintre cele mai puțin toxice trichotocene. Calea de administrare afectează și toxicitatea; de exemplu, dL50 al toxinei T-2 este de 50 de ori mai mare atunci când este administrat prin ingestie decât atunci când este inhalat. [3]

Efecte asupra sănătății

Efectele imediate ale acestor toxine includ iritarea pielii, ochilor și gâtului și vărsăturile . Efectele pe termen lung includ leucopenia toxică legată de alimente, caracterizată prin pete cutanate, angină necrotică , leucopenie , sângerări interne și epuizare a măduvei osoase; tulburările gastrointestinale sunt, de asemenea, frecvente [7] [4] . Concentrația maximă în țesuturi este atinsă după trei ore și toxina este complet eliminată din organism în aproximativ 72 de ore. [5] Tricotecenele se găsesc în întreaga lume, deși distribuția diferitelor toxine variază. Din punct de vedere istoric, cele mai mari focare de otrăvire s-au produs în zone cu producție mare de cereale. Se estimează că aproximativ 100.000 de oameni au murit în Uniunea Sovietică din cauza aleukiei toxice, o boală cauzată de consumul de boabe infestate cu Fusarium [8] . O boală ecvină de etiologie similară, akakabibyo, a fost asociată cu cerealele contaminate cu trichotecenă în Japonia [9] Unele focare de tulburări gastrointestinale din China [10] sunt, de asemenea, atribuite cerealelor și derivaților lor contaminate cu DON, toxina T-2 și NIV . A fost descrisă, de asemenea, otrăvirea cu trichotecen prin inhalare sau contact în clădiri contaminate cu ciuperci din genul Stachybotrys .

Folosiți ca armă biologică

Tricotecenele pot fi ușor sintetizate în cantități mari și dispersate sub formă de picături, aerosoli sau pulberi, astfel încât să poată fi utilizate ca armă biologică . Ele diferă de alte substanțe cu potențial ca arme biologice prin faptul că pot fi absorbite prin piele. Spre deosebire de alte micotoxine precum aflatoxina , trichotecenele nu necesită activare metabolică și provoacă rapid efecte după contact direct, inhalare sau ingestie. Se suspectează că toxina T-2 a fost utilizată în acest scop în Cambodgia , Laos și Afganistan între 1974 și 1981, provocând mii de decese. [11] [12] Cu toate acestea, alte surse contestă aceste afirmații. [13] [14]

Intoxicația poate fi prevenită prin purtarea de îmbrăcăminte de protecție specială și măști. În caz de expunere, este recomandabil să îndepărtați hainele pacientului, să spălați pielea cu săpun din abundență și să o clătiți cu multă apă. Toxina poate fi inactivată prin înmuierea îmbrăcămintei sau a obiectelor contaminate în soluție de hidroxid de sodiu 5% timp de aproximativ 4-6 ore. Cărbunele activ sechestrează micotoxinele și poate fi administrat oral dacă este înghițit sau inhalat. [3] [12]

Regulament

În unele țări, în special în Uniunea Europeană , nivelurile maxime ale acestor micotoxine sunt recomandate în alimente pentru consum uman și la animale.

În America de Sud, Comisia Codex Alimentarius a pregătit un document (CAC / RCP 51-2003) pentru a reduce contaminarea cu micotoxine a cerealelor. Acest document servește drept ghid pentru mecanismele de prevenire specifice fiecărei țări. [15]

Notă

  1. ^ a b c Soriano del Castillo, José Miguel (2007). Micotoxine în alimente. Ediciones Díaz de Santos. ISBN 9788479788087 . .
  2. ^ Etzel, RA (2002). „Micotoxine”. Jurnalul Asociației Medicale Americane 287 (4): 425-427. https://dx.doi.org/10.1001%2Fjama.287.4.425 .
  3. ^ a b c d e f g h Domínguez Carmona, Manuel (2005). «Las toxinas como agresivos químicos: micotoxinas» (PDF). Monografii de la Real Academia Nacional de Farmacia: 121-187. https://web.archive.org/web/20150720215521/http://www.analesranf.com/index.php/mono/article/view/547/565 .
  4. ^ a b Food-Info. „Tricotecenos”. Universidad de Wageningen, Países Bajos. http://www.food-info.net/es/tox/trich.htm .
  5. ^ a b Hernández, Enrique. «Tricotecenos: Diagnostic, Pathology and Influence sobre the Production»http://www.veterinariadigital.com/articulo.php?id=79 .
  6. ^ "T-2 Toxin, Essential Data", pe cbwinfo.com .
  7. ^ Soriano del Castillo, José Miguel (2007). Micotoxine în alimente. Ediciones Díaz de Santos. p. 12. ISBN 9788479788087 . .
  8. ^ Joffe, AZ (1950.). „Toxicitatea ciupercilor pe cereale iernate în teren: asupra etiologiei aleukiei toxice alimentare.”. Inst. Bot. Acad. Sci. Leningrad.: 205 ..
  9. ^ Ueno, Y.; Ishii, K.; Sakai, K.; Kanaeda, S.; Tsunoda, H. (1972). "Abordări toxicologice ale metaboliților Fusaria. IV. Studiu microbian privind „otrăvirea cailor de fasole” cu izolarea trichotecenelor toxice, a neosolaniolului și a toxinei T-2 a Fusarium solani M-1-1 ”. .
  10. ^ Lou, XY (1988). „Contaminarea cu toxine Fusarium a cerealelor în China”. Proc. Conf. Japoneză Micotoxicologie; Supliment 1: 97-98. .
  11. ^ Congresul SUA, Office of Technology Assessment (1993). «Aspecte tehnice ale proliferării armelor biologice» ( PDF ), pe fas.org .
  12. ^ a b Park, Chan W. „T-2 Mycotoxins ” , pe emedicine.medscape.com .
  13. ^ Christopher, GW; Cieslak, TJ; Pavlin, JA; Eitzen, EM (1997). „Războiul biologic. O perspectivă istorică ». JAMA 278 (5): 412-417. PMID 9244333 . doi: 10.1001 / jama.278.5.412 .
  14. ^ rischknecht, F. (2003). «Istoria războiului biologic. Experimentarea umană, coșmaruri moderne și nebuni singuri în secolul al XX-lea ". Rep. EMBO , la ncbi.nlm.nih.gov .
  15. ^ "Nuevas consideraciones para los cereales en America Latină". , pe alimentacion.org.ar .
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Tricotecene&oldid=122569078 ”