Ботулотоксин
| Ботулотоксин | |
|---|---|
  | |
| Общие | |
| Сокращения | BoNT |
| Традиционные названия | ботулотоксин |
| Хим. формула | C6760H10447N1743O2010S32 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 149322 г/моль |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 93384-43-1 |
| Рег. номер EINECS | 297-253-4 |
| Безопасность | |
| ЛД50 |
мыши, внутрибрюшно, мкг/кг веса
|
| Токсичность |
Сильнейший яд  |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Ботулотоксин, (ботулинический токсин, токсин ботулизма) — нейротоксин белковой природы, вырабатываемый бактериями Clostridium botulinum. Сильнейший органический яд из известных науке органических токсинов[1] и одно из самых ядовитых веществ. Попадание ботулотоксина в организм вызывает тяжёлое токсическое поражение — ботулизм, который в естественных условиях встречается у людей, лошадей, птиц, реже — крупного рогатого скота, пушных зверей.
Ботулотоксин по серовару возбудителя делят на типы A, B, C1, C2, D, E, F, G, H из них наиболее часто встречается тип А. Полулетальная доза у различных сероваров в среднем составляет 0,001 мкг/кг массы[2].
Токсичность
Ботулотоксин является одним из самых сложных белков, синтезируемых живым организмом. Его масса составляет около 150 тысяч атомных единиц масс, что в три раза превосходит типичный размер белковой цепи, немногие белки (например, титин) превышают этот средний размер.
Наиболее близким к ботулотоксину ядом как по структуре, так и по силе является тетаноспазмин. Он вырабатывается другим видом клостридий — Clostridium tetani, возбудителем столбняка. Тем не менее он уступает ботулотоксину в ядовитости вследствие более низкой молекулярной массы — 140 тысяч а. е. м.
Воздействие на организм
Клостридии ботулинум, будучи облигатными анаэробами, способны размножаться только в условиях полного отсутствия кислорода. Как правило, это консервированные и колбасные изделия (особенно консервированные жареные грибы и заготовленные большими кусками мясо и рыба с повреждениями на поверхности). Вырабатываемый бактериями при размножении экзотоксин попадает в организм вместе с пищей, всасываясь в желудочно-кишечном тракте и воздействуя при этом на нервную систему, вызывает нарушения в работе черепных нервов, скелетной мускулатуры, нервных центров сердца. Характерны глазная симптоматика (туман, мушки перед глазами, мидриаз и анизокория зрачков, косоглазие), позднее присоединяются бульбарные симптомы (нарушение речи и глотания, маскообразное лицо). Смерть наступает от гипоксии, вызванной нарушением обменных процессов кислорода, асфиксией дыхательных путей, параличом дыхательной мускулатуры и сердечной мышцы.
Физико-химические показатели
Ботулотоксин не имеет вкуса, цвета и запаха (изредка поражённый продукт приобретает запах прогорклого масла). Разрушается при кипячении в течение 25-30 минут, при автоклавировании в течение 10 мин при температуре 120 °C, при замачивании в растворе 1 % пищевой соды в течение часа. Токсин не разрушается при взаимодействии с пепсином и с соляной кислотой желудочного сока.
Применение в медицине
Интерес к ботулотоксину как возможному лекарственному средству появился в начале XX века. Во время Второй мировой войны было проведено всестороннее изучение токсина на предмет использования в качестве биологического оружия. Эти исследования дали основу для получения высокоочищенного кристаллического ботулотоксина типа А.[3]
Первым в медицинской практике ботулотоксин в конце 70-х годов применил американский офтальмолог Алан Скотт. Он вводил очищенный токсин в микродозах в орбитальную мышцу глаза для лечения блефароспазма. Им также было исследовано влияние токсина на нистагм, гемифациальный спазм, спастическую кривошею и спастические болезни ног.[3]
В современной практике препараты на основе ботулотоксина (Ботокс, Ксеомин, BTXA, Диспорт, Нейронокс) используются для лечения гиперактивности поперечно-полосатой мускулатуры и мышц сфинктеров, гиперфункции экзокринных желёз, различных болевых синдромов спастического характера. В косметологии токсин применяется для разглаживания мимических морщин,[3] аналогичным способом — для купирования мигреней[4].
Боевое применение ботулотоксина
В XX веке при подготовке к химической и бактериологической войне разрабатывались методы производства токсина ботулизма для военных и диверсионных целей. В США во время Второй мировой войны ботулотоксин рассматривался как перспективное биологическое оружие[5]. В военных центрах США, Англии и Канады рассматривался именно ботулотоксин типа А, который наиболее опасен для человека[6]. Существует версия, что ботулотоксин был применён при убийстве Рейнхарда Гейдриха бойцами чехословацкого сопротивления, которых подготовили британские спецслужбы[7][8]. В 1971 году Генеральная ассамблея ООН одобрила конвенцию о запрете разработки, производства и накопления запасов токсического оружия и об их уничтожении. Участниками конвенции (1985 г.) является 101 государство[9].
В результате многолетних исследований в 1975 году ботулотоксин типа А был принят на вооружение армии США под шифром XR, запасы которого хранятся в арсенале Пайн-Блафф в штате Арканзас. Токсичность при ингаляции для человека LDт50 0,00002 мг·мин/л для сухого XR и 0,0001 мг·мин/л — для его рецептур. Летальный исход может наступить в течение трёх суток. В воздухе аэрозоль эффективен, как биооружие, в течение 12 часов. Дегазировать XR можно только с помощью водных растворов активного хлора 100—350 мг/л, например 0,1—0,2 % растворами хлораминов или гипохлоритов. Особенно легко дезактивируют XR растворы формальдегида (токсичность снижается на 99 % в течение минуты)[6].
Наиболее опасно для популяции биологическое оружие в виде аэрозоля, потому что токсин хорошо всасывается со слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей[10]. Защита от аэрозоля XR надёжно обеспечивается противогазами и респираторами[6].
Примечания
- ↑ Супотницкий М. В. Глава 1.5. Токсины патогенных бактерий // Микроорганизмы, токсины и эпидемии. — М., 2000. — 376 с.
- ↑ Toxins of Biological Origin. Дата обращения: 19 июня 2010. Архивировано 25 августа 2011 года.
- ↑ 1 2 3 Наталья Аставина. Ботулотоксин. Две стороны одной медали. // Consilium provisorum : журнал. — 2009. — № 2 (58). — С. 6-9.
- ↑ В США разрешили лечить хроническую мигрень «Ботоксом»
- ↑ Создание бактериологического оружия в США. Дата обращения: 23 июля 2009. Архивировано 4 апреля 2012 года.
- ↑ 1 2 3 В.Н. Александров, В.И. Емельянов. Ботулинические токсины и вещество XR // Токсины как химическое оружие (pdf). «Химия и Химики». — глава из учебного пособия «Отравляющие вещества», М. Воениздат, 1990. Дата обращения: 23 июля 2010. Архивировано 4 апреля 2012 года.
- ↑ Defalgue, Ray J., Wright, Amos J. The Puzzling Death of Reinhard Heydrich // Bulletin of Anesthesia History. — январь 2009. — Т. 27, вып. 1. — P. 6.
- ↑ W. Seth Carus, Center for Counterproliferation Research, National Defense University. Bioterrorism and biocrimes: the illicit use of biological agents since 1900. — The Minerva Group, Inc, 2002. — P. 89. — 220 p. — ISBN 9781410100238.
- ↑ Современные средства поражений (ppt). Дата обращения: 31 июля 2009. Архивировано 4 апреля 2012 года.
- ↑ Ботулизм на eurolab.ua. Дата обращения: 19 июля 2009. Архивировано 1 февраля 2011 года.
Литература
- В.Н. Александров, В.И. Емельянов. Токсины как химическое оружие // Отравляющие вещества / ред. Г.А Сокольский. — 2-е изд. — М.: Воениздат, 1990. — 272 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-203-00341-6.
Ссылки
 | Для улучшения этой статьи желательно:
|